Mikrobieller Stoffwechsel 2 Flashcards
Atmung
allgemeine Kennzeichen
vollständige Substratoxidation zu CO2 und H2O, externer Elektronenakzeptor
immer ATP Synthese über protonenmotorische Kraft, generiert durch Elektronenfluss
bei aerober Atmung wird mehr Energie frei
Nitratatmung
anorganische N-Verbindungen als Elektronenakzeptor
bei Sauerstoffmangel in Ggw von Nitrat Nitratreduktase induziert
E. coli: Nitrat bis Nitrit
Denitrifikation: bis N2 reduziert: Pseudomonas, Paracoccus
Denitrifizierer können auch andere Elektronenakzeptoren nutzen
Schwefelreduktion, z.B. Sulfatatmung
verschiedene S-Verbindungen Elektronenakzeptoren
Sulfatreduzierende MO bilden H2S in anoxischen Gewässersedimenten
Elektronendonoren: H2 , org. Vbg
Sulfatredukation erfordert seine Aktivieung durch Reatkion von ATP zu Adenosinphosphorylsulfat (APS)
Sulfat-Assimilation erfordert weitere Phosphorylierung
Assimilatorischer Stoffwechsel
Reduktion anorg. Substanzen für Biosynthesen
NAD(P)H als Reduktionskraft, um z.B. No3-, SO42-, CO2 zu reduzieren; Produkte dienen dann als N/S/C-Quelle
Endprodukte des Verbindungen: Aminogruppen, Thiolgruppen, org. Kohlenstoffe
energieverbrauchend, kleine Mengen
Eisen 3 als Elektronenakzeptor
verschiedene MO
Elektronendonor: H2/ Acetat
Fe2+ entsteht, besser löslich
mit weiteren Metalloiden mgl
biogeochsmiche Eisensolubilisierung
Protonen als Elektronenakzeptor
bei Archaea Pyrococcum furiosus
spezielle Glycolyse
Reduktion eines Ferredoxins
gekoppelt mit Hydrogenase; H+ zu H2 reduziert + Protonentransport
CO2 als Elektronenakzeptor
Unterteilung der obliga anaeroben:
Homoacetogene: Bilden Acetat (Acetogenese)
Methanogene: bilden Methan (Methanogenese)
H2 als Elektronendonor
Acetogenese
CO2 in Acetat umgewandelt
Elektronen aus Wasserstoff (Chemlitotroph) oder org. Vbg. (Chemoorganotroph)
Energie aus ionenmotorischer Kraft
Na+ abh. ATP-Synthase
Bsp: Acetobacterium, Clostridium aceticum
Methanogenese
strict anaerobe Methanogene (Archaea)
Reduktion von CO2 zu Methan
Beteiligung besonderer Coenzyme
Methanogene und Syntropie
nut wenige Substate direkt in Methan überführt
Zusammenarbeit mit anderen MO nötig : Syntropie
2 Oragnismen kombinieren methabolische Fähigkeit
Sekundärfermentierer vergären Gärungsendprodukte der Primärfermentierer
Wasserstoffoxidation
H2 als Substrat der Energiegewinnung in Atmungskette (-> H2o)
Knallgasbakterien
stark exergone Reaktion
Schwefeloxidation
verschiedene Schwefelverbindungen werden zu Sulfat oxidiert
dabei freiwerdende Energie für protonenmotorische Kraft verwendet
bei farblosen Schwefelbakterien und thermophilen Archaea
Eisenoxidation
Fe2-> Fe3
unter oxischen Bedingungen Fe2 nur im Sauren stabil: obligat azodiphil
Fe3+ bildet Fe(OH)3 im Wasser (unlöslich(
Fe2+ hat hohes Redoxpotential -> schlechte Energiebilanz
Nitrifikation
anaorg. N-Vbg zu Nitrit oder NItrat (2 Schroitte)
meiste MO nur ein Schritt ausführen: Ammoniumoxidierer vs Nitrtoxidierer
geownnene Elektronen in Atmungskette
Hautschritte der Nitrifikation
Ammoniak -> Hydroxylamin -> Nitrit -> Nitrat
