Sulfatatmung & Stickstofffixierung

Question 1

Was ist die Sulfatatmung?

Answer 1

Dissimilatorische Sulfat-Reduktion

-> Desulfurikation

Question 2

Was verwenden manche Sulfatatmer anstelle von Sulfat auch als E-Akzeptor?

Answer 2

Elementaren Schwefel

Question 3

Häufige Substrate und E-Donatoren der Desulfurikanten

Answer 3

H2
Ethanol
Acetat
Lactat
Benzoat

Question 4

Sulfatreduzierende Bakterien sind ausschließlich ___________

Answer 4

Prokaryoten

Question 5

Bedeutung der Desulfurikation

Answer 5

• auch an strikt anaeroben Standorten
• ermöglicht anaeroben Abbau von primären Gärungsprodukten
• H2S-Bildung in der Natur
• stellt Chemolithoautotrophem und anoxygenen Phototrophe Bakterien einen Elektronendonor zur Verfügung

Question 6

Wodurch ensteht die schwarze Farbe in Sedimenten?

Answer 6

Durch ausgefallenes FeS, vollständige Mineralisieung org. Moleküle unter sulfatreduzierenden Bedingungen

Question 7

Eisenoxidierer

Answer 7

Thionacillus ferrooxidans (dienen für Kupfergewinnung)
Oxidation von Fe2+ mit O2

Question 8

Methanogene Bakterien

Answer 8

• stehen am Ende von anaeroben Nachrungsketten
• Methanbildung aus CO2 und H2; Acetat; Mehtylaminen
  Standorte: anaerobeSüßwassersedimente, Faultürme, Kläranlagen, Feuchtgebiete

Bedeutung: Energieerzeugung, Treibhausgas

Question 9

Fumaratatmunh
Reaktion
Katalysator?
Vorkommen

Answer 9

Fumarat + 2e- +2H+ —-> Succinat

Fumarat-Reduktase, dabei Aufbau H+-Gradienten

Fakultativ anaeroben Bakterien, strikt anaeroben Bakterien

Question 10

Röhrenwerk Riftia pachyptila

Answer 10

Transport von o2 und H2S

Bakterien: Fixierung von CO2, Abgabe der Fixierungsprodukte

Question 11

Ali Nelly pompejana (Pompeji-Wurm)

Answer 11

Thermotolerant, chemoithotrophe, filamentöse Bakterien, symbiotische Epibionten

Question 12

Nutzung von Licht durch Prokaryoten?

Answer 12

• oxygene Photosynthese
• anoxygene Photosynthese
• lichtgetriebene Protonenpumpe

Question 13

Oxygene Photosynthese

Answer 13

Autotroph (Ps1 +2)
H2O als E-donator -> Freisetzung von Sauerstoff

Ausschließlich Cyanobakterien

Question 14

Anoxygene Photosynthese

Answer 14

Autotroph (nur PS1)
Andere E-Donatoren als H2O-> keine Freisetzung von O2

Alle anderen Phototrophe Bakterien

Question 15

Livhtgetriebene Protonenpumpe

Answer 15

Halobakterien

Heterotroph (Purpurmembran)

Bacteriorhodopsin (Protein) mit Retinal als Chromophor

Question 16

4 Wege der CO2-Fixierung in Prokaryoten

Answer 16

• Calvin-Zyklus
• reduktiver TCC
• Hydroxypropionat-Zyklus
• Acetyl-CoA Weg

Question 17

Stickstofffixierung

Answer 17

• durch freilebende Prokaryoten, symbiotische Prokaryoten
• Nitrogenase als Schlüsselenzym -> O2 empfindlich
• H2 Entwicklung wichtiger Teil des Reaktionsmechanismus

Question 18

Heterocysten bei Cyanobakterien

Answer 18

PS2 fehlt -> anoxygene Photosynthese, keine CO2 Fixierung

• werden von vegetativen Zellen mit C-Quelle versorgt
• versorgen vegetative Zellen mit Glutamine

Question 19

Wie verläuft die Infektion einer Leguminose durch Rhizobium sp (Fixierung N2 unter mikroaerophilen Bedingungen)

Answer 19

Erkennung und Anheftung mittels Adhäsionsproteinen —> Invaion Wurzelhaar —> am Infektionsschlauch aus Cellulose Wanderung zur Hauptwurzel —> Anregung des Wachstums der Wurzelzelle durch Nod Faktoren -A Bildung deformierter Rhizobien-Zellen —> Bildung des Reifen Wurzelknöllchenx