Cтраница 1
Бесцветные серобактерии являются строгими аэробами. Многие из них имеют нитчатую форму тела, длина которого достигает 10 мм. Наиболее типичными представителями нитчатых серобактерий является Beggiataa и Thioploca. Эти микроорганизмы относятся к автотрофам: единственным источником углерода, который они используют, служит углекислота. Необходимую для связывания углекислоты энергию они получают путем окисления сероводорода кислородом воздуха: 2H2S O22H2O S2 Q кал. Таким образом, бесцветные серобактерии являются типичными хемо-синтетиками. [1]
Бесцветные серобактерии очень напоминают цианобактерии, являясь как бы их непигментированными аналогами. Одноклеточные бесцветные серобактерии - подвижные или неподвижные, различающиеся размерами, формами. [2]
![]() |
Схема опыта по культивированию бесцветных серобактерий. [3] |
Для бесцветных серобактерий элективных сред практически не существует. Их почти никто не выделял в чистой культуре; обычно культуры накопления получаются методом, который был описан еще Вино-градским. Теоретически элективной средой для них должна быть среда, содержащая свободную углекислоту и сероводород, находящаяся в аэробных или микроаэрофильных условиях. Но на практике такие условия создать трудно, так как при нейтральной реакции углекислота вытесняет сероводород из раствора. [4]
Наряду с бесцветными серобактериями известны типичные гетеротрофные микроорганизмы, участвующие в окислении сероводорода, молекулярной серы и тиосульфата. К числу таковых относятся представители Bacillus. [5]
В систематическом отношении бесцветные серобактерии, видимо, гетерогенная группа и далеко не все из описанных видов и даже родов можно считать твердо установленными. [6]
Тионовые бактерии и бесцветные серобактерии ведут окисление сульфидов как в темноте, так и на свету. Пурпурные и зеленые серобактерии используют сероводород как донатор водорода в процессе фотосинтеза, и поэтому процесс этот может идти только на свету в отсутствие кислорода воздуха. [7]
Микроорганизмы, относящиеся к бесцветным серобактериям, встречаются и в пресных и в соленых водоемах. Некоторые из них хорош растут при низкой температуре, другие ( Thios-pirillum pistiense) развиваются в термальных серных источниках при температуре более 50 С. Подвижные формы обладают хемотаксисом и могут перемещаться в места с оптимальным содержанием кислорода и сероводорода. Ви-ноградский отметил ( 1887 - 1889), что бесцветные серобактерии могут расти в воде, содержащей очень небольшие количества органических веществ, и предполагал поэтому, что они способны усваивать углекислоту. [8]
Сероводород окисляется химическим путем, тио-новыми и бесцветными серобактериями и окрашенными серобактериями. [9]
Главные представители этого класса - нифтрификаторы, бесцветные серобактерии, железобактерии, бактерии, использующие водород, окись углерода, метан и углерод. Этот перечень показывает, что некоторые хемоавтотрофные бактерии используют любой окисляемый материал, который можно найти на земной поверхности, а именно - аммиак, сероводород, серу, закисное железо, метан и уголь. Водород и окись углерода не встречаются в естественных местообитаниях бактерий. Эти газы являются факультативными компонентами обмена веществ тех бактерий, у которых в нормальных условиях образ жизни гетеротрофен. Тиосульфат иногда встречается в черном иле, но большинство тиосульфатных бактерий может жить и на органических субстратах, следовательно, они также являются факультативными автотрофами. Следующий краткий очерк химической деятельности хемоавтотрофных бактерий основывается главным образом на обзоре Стефенсон [89], термохимические данные пересмотрены на основе сводок Хараша, Биховского и Россини, а также Рота. Суммарные реакции упрощены использованием ионных формул. Все уравнения приведены Е потреблению 1 моля кислорода для облегчения сравнения с уравнением восстановления двуокиси углерода, в котором 1 грамм-моль кислорода образуется на каждый грамм-атом ассимилированного углерода. [10]
В водоемах, содержащих сероводород, живут бесцветные серобактерии. [11]
Все это заставляет склоняться в пользу того, что бесцветные серобактерии могут существовать только хемогетеротрофно. В микроаэробных условиях некоторые штаммы Beggiatoa обнаруживают способность к азотфиксации. [12]
В то же время показано, что важная физиологическая особенность бесцветных серобактерий - образование ими значительных количеств перекиси водорода. Накоплению в клетках перекиси водорода способствует низкая каталазная активность, обнаруженная у этих организмов. Была выявлена определенная связь между окислением H2S и кислородным метаболизмом бесцветных серобактерий. [13]
По морфологии, характеру движения, способу размножения и строению клеток ряд представителей бесцветных серобактерий, как многоклеточные, так и одноклеточные ( Beggiatoa, Thiothrix, Thiospirillopsis, Thioploca, Achromatium) проявляют большое сходство с сине-зелеными водорослями. Некоторые исследователи, в частности Прингсхейм ( Pringsheim, 1963), рассматривают эти микроорганизмы как бесцветные их варианты. Аналогом Beggiatoa считают сине-зеленую водоросль Oscillato-ria, Thiothrix - Rivularia, Thiospirillopsis - Spirulina, a Achromatium похож на Synecho-coccus. Поскольку сине-зеленые водоросли сейчас причисляют к бактериям, то их сближение с бесцветными серобактериями становится все более обоснованным. Следует также отметить, что у некоторых сине-зеленых водорослей обнаружена способность откладывать в клетках серу, хотя один этот признак мало что дает для систематики микроорганизмов. [14]
Это фото-трофы, осуществляющие бескислородный фотосинтез, некоторые типичные гетеротрофные бактерии родов Bacillus, Pseudomonas, Arthrobacter и др., группы бесцветных серобактерий и тионовых бактерий. Окисление серы и ее восстановленных соединений может служить источником клеточной энергии, электронов при фотосинтезе, использоваться для детоксикации образующейся при дыхании перекиси водорода. [15]