Водородные бактерии

1. Водородные бактерии

2. Немного о систематике

Впервые водородные бактерии были описаны
А.Ф.Лебедевым и Г.Казерером (H.Kaserer) в 1906 г., а в 1909
г. С. Орла-Йенсен выделил их в самостоятельный род
Hydrogenomonas .
Последующее изучение обнаружило сходство водородных
бактерий с представителями разных родов гетеротрофных
бактерий: Pseudomonas , Alcaligenes , Nocardia и др. Стало
ясно, что водородные бактерии - не таксономическая
группа, а организмы, объединяемые на основании
нескольких физиологических признаков. Род
Hydrogenomonas был ликвидирован, и виды, входившие в
его состав, распределены по другим таксономическим
группам.

3.

Молекулярный водород - наиболее
распространенный неорганический
субстрат, используемый эубактериями для
получения энергии в процессе окисления.
Число бактерий, растущих
хемолитотрофно на основе использования
Н2 в качестве источника энергии, намного
больше организмов, использующих для
этой цели другие неорганические
субстраты (восстановленные соединения
серы, азота, железа).

4.

Способность к энергетическому
использованию Н2 может сочетаться с
конструктивным метаболизмом облигатно
гетеротрофного типа (например, у
представителей родов Azotobacter или
Acetobacter ) или происходить в строго
анаэробных условиях
(сульфатвосстанавливающие бактерии ), что
не позволяет относить обладающие этими
особенностями организмы к водородным
бактериям. Таким образом, водородные
бактерии представляют только часть
эубактерий, способных использовать Н2 для
получения энергии.

5.

Получают для роста энергию в результате окисления
молекулярного водорода и использующие
образующуюся при этом энергию для усвоения
углерода. Распространены в почве. Окисляют водород,
постоянно образующийся при анаэробном
разложении различных органических остатков
микроорганизмами почвы. Аэробны, для протекания
реакции необходим кислород. Таким образом,
водородные бактерии - это хемолитоавтотрофы.
Н2 + 1/2*О2 переходит в Н2О реакция проходит с
участием фермента гидрогеназы

6.

Процесс
Конечный
акцептор
водорода
Конечный
продукт
вещества клетки
Восстановительное
ассимилирование
углерода
СО2
вещества клетки
Восстановительное
ассимилирование
углерода
органические
соединения
вещества клетки
Дыхание
О2
Нитратное дыхание,
денитрификация
Сульфатное дыхание
Фумаратное дыхание
Образование ацетата
NO, N2О
S2О32-
Н2О
NO3-, NО2-,
SО42-, SО32-,
N2, NO2H2S
сукцинат
фумарат
CО2
СН3СООН

7.

Метаболизирование
органических
соединений у разных представителей
этой группы осуществляется с
помощью гликолитического ,
окислительного пентозофосфатного и
Энтнера-Дудорова путей , а также ЦТК
и глиоксилатного шунта .

8. Путь Энтнера-Дудорова

9.

Согласно существующим представлениям путь
Энтнера-Дудорова сформировался позднее
гликолитического и окислительного
пентозофосфатного путей и возник как ответвление
последнего, поскольку начала окислительного
пентозофосфатного пути и пути Энтнера-Дудорова
идентичны и для последнего необходимо было
сформировать только два новых фермента (6фосфоглюконатдегидратазу и КДФГ-альдолазу).
К получению пирувата по пути Энтнера-Дудорова ведут
всего 4 реакции, в то время как в гликолитическом пути
для этого требуется 9 ферментативных
преобразований.
Путь Энтнера-Дудорова имеет важное значение, когда
сбраживаемыми субстратами служат глюконовая ,
маннановая , гексуроновые кислоты или их
производные.

10. ЭТЦ как в митохондриях