Els cromatials (Chromatiales), conegudes com a bacteris porpra del sofre o bacteris vermells del sofre, són un grup de Proteobacteris capaços de realitzar la fotosíntesi. Són organismes anaerobis o microaeròfils (és a dir, que requereixen nivells d'oxigen menors als que hi ha a l'atmosfera) i es troben principalment en fonts sulfurosos (brots de sofre) o en aigua estancada. A diferència de les plantes i algues, elles no fan servir aigua com a agent reductor, així que no produeixen oxigen. En lloc d'O2 usen H2S (sulfur d'hidrogen), que en oxidar produeix grànuls de sulfur, i es pot tornar a oxidar produint àcid sulfúric.
La seva fotosíntesi anoxigènica (i cíclica) utilitza bacterioclorofil·la, bacteriofeofitina (sense Mg+2), coenzim Q (el NADH + H entra en un flux invers d'electrons), citocrom bc1, citocrom c2 fins P870, que s'excita amb fotons infrarojos i vermells. Viuen també en la columna d'aigua i en el metalimnion. A més tenen carotenoides i no tenen ficobiliproteïnes.
Els bacteris porpra del sofre es divideixen en dues famílies, Chromatiaceae i Ectothiorhodospiraceae, que produeixen grànuls de sofre interns i externs, respectivament i presenten diferències en l'estructura de les seves membranes internes. El gènere Halothiobacillus també s'inclou en Chromatials, en la seva pròpia família, però no és fotosintètic. Juntes formes l'ordre Chromatials que s'inclou en la disión gamma de Proteobacteria.
Els bacteris porpra del sofre es troben generalment a les zones anòxiques i il·luminades dels llacs i d'altres hàbitats aquàtics on el sulfur de l'hidrogen s'acumula i també a fonts sulfurosos on brot el sulfur d'hidrogen geoquímica o biològic. Les condicions anòxiques són requerides per a la fotosíntesi; aquests bacteris no poden prosperar en ambients oxigenats.
Els llacs més favorables per al desenvolupament dels bacteris porpra del sofre són els meromíctics (en els que les capes d'aigua no es barregen). Els llacs meromíctics estratificar perquè tenen aigua (generalment salina) més densa en el fons i menys densa (generalment aigua dolça) més a prop de la superfície. El sofre produït en els sediments es difon cap amunt en les aigües inferiors anòxiques, i aquí els bacteris porpra del sofre poden formar masses denses de cèl·lules, anomenades floracions, generalment en associació amb bacteris fototròfics verds.
A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Bacteris porpra del sofreDie Chromatiales bilden eine Ordnung innerhalb der Gammaproteobakterien. Wie alle Proteobakterien sind die Arten dieser Ordnung gramnegativ. Die beiden Familien Chromatiaceae und Ectothiorhodospiraceae gehören zur nicht-taxonomischen Gruppe der Schwefelpurpurbakterien: aus Schwefelwasserstoff bilden sie durch Oxidation Sulfat.
Viele Bakterien dieser Ordnung besitzen die Fähigkeit zur Photosynthese. Sie sind anaerob oder mikroaerophil und kommen in Schwefelquellen und sauerstoffarmem Wasser vor. Anders als Pflanzen oder Algen verwenden sie nicht Wasser als Reduktions-Mittel und produzieren daher keinen Sauerstoff. Stattdessen wird Schwefelwasserstoff zu elementarem Schwefel oxidiert. Somit zählen zu den phototrophen Schwefelpurpurbakterien. Arten der Familie Halothiobacillaceae sind nicht in der Lage Energie über die Photosynthese zu gewinnen.
Arten von Chromatiaceae und Ectothiorhodospiraceae lassen sich durch die aus der Oxidation gebildeten kleinen Körnchen (Globuli) aus elementaren Schwefel unterscheiden. Vertreter von Chromatiaceae lagern sie innerhalb, Arten von Ectothiorhodospiraceae außerhalb der Zelle ab. Bei den Ectothiorhodospiraceae, wie auch den Halothiobacillaceae findet man halophile (salzliebende) und alkaliphile Arten. Alkaliphile Bakterien leben in Umgebungen mit hohem pH-Wert. Die Art Ectothiorhodospira haloalkaliphila erreicht das optimale Wachstum bei pH-Werten zwischen 8,5 und 10,0.
Eine Liste der 6 Familien mit einigen Gattungen (Stand Januar 2019)[1]:
Eine weitere vorgeschlagene Familie der Chromatiales ist:
Möglicherweise stehen mehrere der Gattungen der Chromatiaceae in Wirklichkeit dieser Gruppe näher und könnten künftig hierher verschoben werden.[18] In silva ist die Familie Ectothiorhodospiraceae in eine eigene Ordnung Ectothiorhodospirales innerhalb der Gammaproteobacteria gestellt.[20]
Die Chromatiales bilden eine Ordnung innerhalb der Gammaproteobakterien. Wie alle Proteobakterien sind die Arten dieser Ordnung gramnegativ. Die beiden Familien Chromatiaceae und Ectothiorhodospiraceae gehören zur nicht-taxonomischen Gruppe der Schwefelpurpurbakterien: aus Schwefelwasserstoff bilden sie durch Oxidation Sulfat.
The purple sulfur bacteria (PSB) are part of a group of Pseudomonadota capable of photosynthesis, collectively referred to as purple bacteria. They are anaerobic or microaerophilic, and are often found in stratified water environments including hot springs, stagnant water bodies, as well as microbial mats in intertidal zones.[5][6] Unlike plants, algae, and cyanobacteria, purple sulfur bacteria do not use water as their reducing agent, and therefore do not produce oxygen. Instead, they can use sulfur in the form of sulfide, or thiosulfate (as well, some species can use H2, Fe2+, or NO2−) as the electron donor in their photosynthetic pathways.[5] The sulfur is oxidized to produce granules of elemental sulfur. This, in turn, may be oxidized to form sulfuric acid.
The purple sulfur bacteria are largely divided into two families, the Chromatiaceae and the Ectothiorhodospiraceae, which produce internal and external sulfur granules respectively, and show differences in the structure of their internal membranes.[5] They make up part of the order Chromatiales, included in the Gammaproteobacteria. The genus Halothiobacillus is also included in the Chromatiales, in its own family, but it is not photosynthetic.
Major photosynthetic pigments: Bacteriochlorophylls a or b
Location of photosynthetic pigments: Plasma membrane and chromatophore (lamellar membrane complexes that are continuous with the plasma membrane)
Photosynthetic electron donors: H2, H2S, S
Sulfur deposition: Inside the cell
Metabolic type: Photolithoautotroph[7]
Purple sulfur bacteria are generally found in illuminated anoxic zones of lakes and other aquatic habitats where hydrogen sulfide accumulates and also in "sulfur springs" where geochemically or biologically produced hydrogen sulfide can trigger the formation of blooms of purple sulfur bacteria. Anoxic conditions are required for photosynthesis; these bacteria cannot thrive in oxygenated environments.[8]
The most favorable lakes for the development of purple sulfur bacteria are meromictic (permanently stratified) lakes.[9] Meromictic lakes stratify because they have denser (usually saline) water in the bottom and less dense (usually fresh water) nearer the surface. Growth of purple sulfur bacteria is also supported by the layering in holomictic lakes.[9] These lakes are thermally stratified; in the spring and summer time, water at the surface is warmed making it less dense than underlying colder water which provides sufficiently stable stratification for purple sulfur bacteria growth. If sufficient sulfate is present to support sulfate reduction, the sulfide, produced in the sediments, diffuses upward into the anoxic bottom waters, where purple sulfur bacteria can form dense cell masses, called blooms, usually in association with green phototrophic bacteria.
Purple sulfur bacteria can also be found and are a prominent component in intertidal microbial mats. Mats, such as the Sippewissett Microbial Mat, have dynamic environments due to the flow of tides and incoming fresh water leading to similarly stratified environments as meromictic lakes. Purple sulfur bacteria growth is enabled as sulfur is supplied from the death and decomposition of microorganisms located above them within these intertidal pools.[5] The stratification and sulfur source allows the PSB to grow in these intertidal pools where the mats occur. The PSB can help stabilize these microbial mat environment sediments through the secretion of extracellular polymeric substances that can bind the sediments in the pools.[10][11]
Purple sulfur bacteria are able to affect their environment by contributing to nutrient cycling, and by using their metabolism to alter their surroundings. They are able to play a significant role in primary production suggesting that these organisms affect the carbon cycle through carbon fixation.[12] Purple sulfur bacteria also contribute to the phosphorus cycle in their habitat,[13] and the iron cycle.[14] Through upwelling of these organisms, phosphorus, a limiting nutrient in the oxic layer of lakes, is recycled and provided to heterotrophic bacteria for use.[13] This indicates that although purple sulfur bacteria are found in the anoxic layer of their habitat, they are able to promote the growth of many heterotrophic organisms by supplying inorganic nutrients to the above oxic layer. Another form of recycling of inorganic nutrients and dissolved organic matter by purple sulfur bacteria is through the food chain; they act as a source of food to other organisms.[13]
Some purple sulfur bacteria have evolved to optimize their environmental conditions for their own growth. For example, in the South Andros Black Hole in the Bahamas, purple sulfur bacteria adopted a new characteristic in which they are able to use their metabolism to radiate heat energy into their surroundings.[15] Due to the inefficiency of their carotenoids, or light-harvesting centres, the organisms are able to release excess light energy as heat energy.[15] This adaptation allows them to compete more effectively within their environment. By raising the temperature of the surrounding water, they create an ecological niche which supports their own growth, while also allowing them to outcompete other non-thermotolerant organisms.
Meromictic lakes are permanently stratified lakes produced by a gradient of saline concentrations. The highly salinated bottom layer is separated from the top layer of fresh water by the chemocline, where the salinity changes drastically. Due to the large difference in density, the upper and lower layers do not mix, resulting in an anoxic environment below the chemocline.[16] This anoxic environment with light and sufficient sulfide availability is ideal for purple sulfur bacteria.[17][16]
A study done at the Mahoney Lake suggested that purple sulfur bacteria contributes to the recycling of the inorganic nutrient, phosphorus.[16] The upwelling of purple sulfur bacteria into the top layer of water creates a source of bound phosphorus, and phosphatase activity releases this phosphorus into the water. The soluble phosphorus is then incorporated into heterotrophic bacteria for use in developmental processes. In this way, purple sulfur bacteria participates in the phosphorus cycle and minimizes nutrient loss.[16]
Purple sulfur bacteria make conjugated pigments called carotenoids that function in the light harvesting complex. When these organisms die and sink, some pigment molecules are preserved in modified form in the sediments. One carotenoid molecule produced, okenone, is diagenetically altered to the biomarker okenane. The discovery of okenane in marine sediments implies the presence of purple sulfur bacteria during the time of burial. Okenane has been identified in one sedimentary outcrop from Northern Australia dating to 1640 million years ago.[18] The authors of the study concluded that, based on the presence of purple sulfur bacteria's biomarker, the Paleoproterozoic ocean must have been anoxic and sulfidic at depth. This finding provides evidence for the Canfield Ocean hypothesis.
Purple sulfur bacteria can contribute to a reduction of environmentally harmful organic compounds and odour emission in manure wastewater lagoons where they are known to grow. Harmful compounds such as methane, a greenhouse gas, and hydrogen sulfide, a pungent, toxic compound, can be found in wastewater lagoons. PSB can help lower the concentration of both, and others.[19]
Harmful organic compounds can be removed through photoassimilation, the uptake of carbon by organisms through photosynthesis.[20] When PSB in the lagoons perform photosynthesis they can utilize the carbon from harmful compounds, such as methane,[21] as their carbon source. This removes methane, a greenhouse gas, from the lagoon and reduces the lagoons' atmospheric pollution affect.
H2S can act as a sulfur source for PSB during these same photosynthetic processes that remove the organic compounds. The use of H2S as a reducing agent by PSB removes it from the lagoon and leads to a reduction of odour and toxicity in the lagoons.[22][23][24]
The purple sulfur bacteria (PSB) are part of a group of Pseudomonadota capable of photosynthesis, collectively referred to as purple bacteria. They are anaerobic or microaerophilic, and are often found in stratified water environments including hot springs, stagnant water bodies, as well as microbial mats in intertidal zones. Unlike plants, algae, and cyanobacteria, purple sulfur bacteria do not use water as their reducing agent, and therefore do not produce oxygen. Instead, they can use sulfur in the form of sulfide, or thiosulfate (as well, some species can use H2, Fe2+, or NO2−) as the electron donor in their photosynthetic pathways. The sulfur is oxidized to produce granules of elemental sulfur. This, in turn, may be oxidized to form sulfuric acid.
The purple sulfur bacteria are largely divided into two families, the Chromatiaceae and the Ectothiorhodospiraceae, which produce internal and external sulfur granules respectively, and show differences in the structure of their internal membranes. They make up part of the order Chromatiales, included in the Gammaproteobacteria. The genus Halothiobacillus is also included in the Chromatiales, in its own family, but it is not photosynthetic.
Las cromatiales (Chromatiales), conocidas como bacterias púrpuras del azufre o bacterias rojas del azufre, son un grupo de bacterias púrpuras, y como tales son capaces de realizar la fotosíntesis. Son proteobacterias anaerobias o microaerófilas (es decir, que requieren niveles de oxígeno menores a los que hay en la atmósfera) y se encuentran principalmente en manantiales sulfurosos (brotes de azufre) o en agua estancada. A diferencia de las plantas y algas, ellas no usan agua como agente reductor, así que no producen oxígeno. En lugar de H2O usan H2S (sulfuro de hidrógeno), que al oxidarse produce gránulos de azufre, y se puede volver a oxidar produciendo ácido sulfúrico.
Su fotosíntesis anoxigénica (y cíclica) utiliza bacterioclorofila, bacteriofeofitina (sin Mg2+), coenzima Q (el NADH+H entra en un flujo inverso de electrones), citocromo bc1, citocromo c2 hasta P870, que se excita con fotones infrarrojos y rojos. Viven también en la columna de agua y en el metalimnion. Además poseen carotenoides y no tienen ficobiliproteínas.
Las bacterias púrpuras de azufre se dividen en dos familias, Chromatiaceae y Ectothiorhodospiraceae, que producen gránulos de azufre internos y externos, respectivamente y presentan diferencias en la estructura de sus membranas internas. El género Halothiobacillus también se incluye en Chromatiales, en su propia familia, pero no es fotosintético. Juntas forman el orden Chromatiales que se incluye en la división gamma de Proteobacteria.
Las bacterias púrpuras del azufre se encuentran generalmente en las zonas anóxicas e iluminadas de los lagos y de otros hábitats acuáticos en donde el sulfuro del hidrógeno se acumula y también en manantiales sulfurosos donde brote el sulfuro de hidrógeno geoquímico o biológico. Las condiciones anóxicas son requeridas para la fotosíntesis; estas bacterias no pueden prosperar en ambientes oxigenados.[1]
Los lagos más favorables para el desarrollo de las bacterias violeta del azufre son los meromícticos (en los que las capas de agua no se mezclan). Los lagos meromícticos estratifican porque tienen agua (generalmente salina) más densa en el fondo y menos densa (generalmente agua dulce) más cerca de la superficie. El azufre producido en los sedimentos se difunde hacia arriba en las aguas inferiores anóxicas, y aquí las bacterias púrpuras del azufre pueden formar masas densas de células, llamadas floraciones, generalmente en asociación con bacterias fototróficas verdes.
Las cromatiales (Chromatiales), conocidas como bacterias púrpuras del azufre o bacterias rojas del azufre, son un grupo de bacterias púrpuras, y como tales son capaces de realizar la fotosíntesis. Son proteobacterias anaerobias o microaerófilas (es decir, que requieren niveles de oxígeno menores a los que hay en la atmósfera) y se encuentran principalmente en manantiales sulfurosos (brotes de azufre) o en agua estancada. A diferencia de las plantas y algas, ellas no usan agua como agente reductor, así que no producen oxígeno. En lugar de H2O usan H2S (sulfuro de hidrógeno), que al oxidarse produce gránulos de azufre, y se puede volver a oxidar produciendo ácido sulfúrico.
Su fotosíntesis anoxigénica (y cíclica) utiliza bacterioclorofila, bacteriofeofitina (sin Mg2+), coenzima Q (el NADH+H entra en un flujo inverso de electrones), citocromo bc1, citocromo c2 hasta P870, que se excita con fotones infrarrojos y rojos. Viven también en la columna de agua y en el metalimnion. Además poseen carotenoides y no tienen ficobiliproteínas.
Las bacterias púrpuras de azufre se dividen en dos familias, Chromatiaceae y Ectothiorhodospiraceae, que producen gránulos de azufre internos y externos, respectivamente y presentan diferencias en la estructura de sus membranas internas. El género Halothiobacillus también se incluye en Chromatiales, en su propia familia, pero no es fotosintético. Juntas forman el orden Chromatiales que se incluye en la división gamma de Proteobacteria.
Las bacterias púrpuras del azufre se encuentran generalmente en las zonas anóxicas e iluminadas de los lagos y de otros hábitats acuáticos en donde el sulfuro del hidrógeno se acumula y también en manantiales sulfurosos donde brote el sulfuro de hidrógeno geoquímico o biológico. Las condiciones anóxicas son requeridas para la fotosíntesis; estas bacterias no pueden prosperar en ambientes oxigenados.
Los lagos más favorables para el desarrollo de las bacterias violeta del azufre son los meromícticos (en los que las capas de agua no se mezclan). Los lagos meromícticos estratifican porque tienen agua (generalmente salina) más densa en el fondo y menos densa (generalmente agua dulce) más cerca de la superficie. El azufre producido en los sedimentos se difunde hacia arriba en las aguas inferiores anóxicas, y aquí las bacterias púrpuras del azufre pueden formar masas densas de células, llamadas floraciones, generalmente en asociación con bacterias fototróficas verdes.
Sufrearen bakterio purpurak edo kromatialeak (Chromatiales ordena) fotosintesi bakteriarra burutzen duten bakterioak dira. Fotosintesi bakteriarra edo fotosintesi anoxigenikoa oxigenorik gabeko fotosintesia da, ingurugiro anaerobio batean burutzen dena. Fotosintesi horrek ez du oxigenoa sortzen, sufrea baizik:
CO2 + SH2 + argia → (CH2O)n + 2SFotosintesi honen elektroien emailea ez da ura, SH2 baizik. Horregatik sufrearen bakterio purpurak azido sulfhidrikoa (SH2) duten habitetan bizi dira: iturri sufretsuetan, adibidez. Ohikoak dira ere sulfhidrikoa eta argia duten lakuen eremu anoxikoetan. Oxigenorik gabeko habitat horiek beharrezkoak dira fotosintesi bakteriarra burutzeko.
Bakterio hauen beste ezaugarriak honako hauek dira:
Sufrearen bakterio purpurak ez dira fotosintesi anoxigenikoa egiten duten bakterio bakarrak. Badago beste talde bat (sufrearen bakterio berdeak) fotosintesi bera egiten duena. Azken hauek berde kolorekoak dira (dituzten karotenoideak direla-eta).
Sufrearen bakterio purpurak bi familia handitan sailkatzen dira: Chromatiaceae eta Ectothiorhodospiraceae. Biek ala biek sufrea sortzen dute fotosintesi egiterakoan, baina lehenengoek sufrearen pikorrak bakterioaren barnean pilatzen dituzten bitartean, bigarrengoek ekoiztutako sufrea kanporatzen dute.
Sufrearen bakterio purpurak, zalantzarik gabe, oso zaharrak dira, eta Lur planetaren gainean agertu ziren lehenengo bizidunetakoak dira. Landareen fotosintesia agertu aurretik fotosintesi anoxigenikoa agertu zen, aintzinako Lurrean oxigenorik ez zegoelako eta molekula erreduzituak nagusi zirelako (SH2 tartean). Lehenengo bakterio fotosintetikoak, beraz, materia organikoa ekoizten hasi ziren, baina ez zuten oxigenorik askatzen. Hurrengo urrats ebolutiboa elektroi emaile gisa H2O erabiltzeko gai izan zitezkeen zelulen agerpena izan zen; zelula horiek, gaur egungo zianobakterioen antzekoak, ziur aski bakterio fotosintetikoetatik agertu ziren duela 2.500 milioi urte inguruan.
Sufrearen bakterio purpurak edo kromatialeak (Chromatiales ordena) fotosintesi bakteriarra burutzen duten bakterioak dira. Fotosintesi bakteriarra edo fotosintesi anoxigenikoa oxigenorik gabeko fotosintesia da, ingurugiro anaerobio batean burutzen dena. Fotosintesi horrek ez du oxigenoa sortzen, sufrea baizik:
CO2 + SH2 + argia → (CH2O)n + 2SFotosintesi honen elektroien emailea ez da ura, SH2 baizik. Horregatik sufrearen bakterio purpurak azido sulfhidrikoa (SH2) duten habitetan bizi dira: iturri sufretsuetan, adibidez. Ohikoak dira ere sulfhidrikoa eta argia duten lakuen eremu anoxikoetan. Oxigenorik gabeko habitat horiek beharrezkoak dira fotosintesi bakteriarra burutzeko.
Bakterio hauen beste ezaugarriak honako hauek dira:
Proteobakterio guztien antzera Gram negatiboak dira. pigmentu fotosintetiko (bakterioklorofilak) eta tilakoide izeneko egiturak dituzte (mintz-sistema intrazitoplasmatikoa) urtarrak dira purpura kolorea dute, karotenoideek emandakoa mugikorrak dira (flageloak dituzte) espezie askok nitrogenoaren finkapena burutzen duteSufrearen bakterio purpurak ez dira fotosintesi anoxigenikoa egiten duten bakterio bakarrak. Badago beste talde bat (sufrearen bakterio berdeak) fotosintesi bera egiten duena. Azken hauek berde kolorekoak dira (dituzten karotenoideak direla-eta).
Sufrearen bakterio purpurak bi familia handitan sailkatzen dira: Chromatiaceae eta Ectothiorhodospiraceae. Biek ala biek sufrea sortzen dute fotosintesi egiterakoan, baina lehenengoek sufrearen pikorrak bakterioaren barnean pilatzen dituzten bitartean, bigarrengoek ekoiztutako sufrea kanporatzen dute.
Sufrearen bakterio purpurak, zalantzarik gabe, oso zaharrak dira, eta Lur planetaren gainean agertu ziren lehenengo bizidunetakoak dira. Landareen fotosintesia agertu aurretik fotosintesi anoxigenikoa agertu zen, aintzinako Lurrean oxigenorik ez zegoelako eta molekula erreduzituak nagusi zirelako (SH2 tartean). Lehenengo bakterio fotosintetikoak, beraz, materia organikoa ekoizten hasi ziren, baina ez zuten oxigenorik askatzen. Hurrengo urrats ebolutiboa elektroi emaile gisa H2O erabiltzeko gai izan zitezkeen zelulen agerpena izan zen; zelula horiek, gaur egungo zianobakterioen antzekoak, ziur aski bakterio fotosintetikoetatik agertu ziren duela 2.500 milioi urte inguruan.
(RLQ=window.RLQ||[]).push(function(){mw.log.warn("Gadget "ErrefAurrebista" was not loaded. Please migrate it to use ResourceLoader. See u003Chttps://eu.wikipedia.org/wiki/Berezi:Gadgetaku003E.");});Les bactéries pourpres sulfureuses (aussi appelée bactéries phototrophes sulfo-oxydantes et officiellement Chromatiales) font partie de la famille des bactéries photosynthétiques avec les bactéries vertes sulfureuses et les cyanobactéries. Cependant, contrairement aux cyanobactéries, les bactéries pourpres sulfureuses comme les bactéries vertes sulfureuses ne produisent pas d’oxygène lors de la photosynthèse. Dans le cycle du soufre, ces bactéries oxydent le sulfure d'hydrogène (H2S) en soufre élémentaire (Sn).
Les bactéries pourpres sulfureuses sont des γ-protéobactéries, dans les familles Chromatiaceae et les Ectothiorhodospiraceae. Ces bactéries pourpres sulfureuses sont désormais dans l’ordre des Chromatiales, nouveau nom officiel (validé par l'ICSP) de ce groupe de bactéries[1]. Les bactéries pourpres typiques comme Thiospirillum, Thiocapsa et Chromatium se trouvent dans la famille des Chromatiaceae comprenant 22 genres. La famille des Ectothiorhodospiraceae en compte 5.
Ce groupe de bactéries est anaérobie obligatoire ou stricte, généralement photolithotrophe. Elles ont une croissance à la lumière uniquement dans un milieu sans oxygène car celui-ci inhibe la synthèse des pigments des bactéries pourpres sulfureuses. Elles réalisent une photosynthèse anoxygénique (en absence d’oxygène).
Ces types de bactéries n'utilisent pas l’eau comme source d’électrons pour amorcer les réactions, elles utilisent alors le sulfure d’hydrogène, le soufre, l’hydrogène ou une matière organique. À la place de produire de l’oxygène comme les plantes, elles forment souvent des granules de soufre. Elles utilisent la lumière comme source d’énergie pour fixer le CO2 (source de carbone). Elles oxydent le sulfure d’hydrogène (H2S) en soufre (S2) et l’accumulent à l’intérieur de la cellule sous la forme de granules de soufre, en général dans des invaginations de la membrane plasmique. À l’exception de la bactérie Ectothiorhodospira qui fait des dépôts extracellulaires de globules de soufre, elles peuvent aussi oxyder le soufre (S2) en sulfate (SO42-) et dans certains cas l’hydrogène (H2). Ces composés soufrés cités font office de donneurs d’électrons, ces derniers vont transiter à travers le système photosynthétique.
Le système photosynthétique de ces bactéries est contenu dans des complexes membranaires sphériques ou lamellaires, en continuité avec la membrane plasmique. Les « antennes » (capteurs d’électrons) forment un complexe pigment-protéine collecteur associé à un centre réactionnel et ayant pour fonction principale l'absorption de l'énergie lumineuse. Elles sont constituées d'environ 200 molécules de chlorophylle par centre. Les bactéries possèdent un centre réactionnel appelé P 870*. L'énergie reçue est canalisée vers le centre réactionnel, dont la section efficace de capture de la lumière se trouve multipliée par près de 200.
Les pigments permettant de réaliser cette photosynthèse sont les bactériochlorophylles a ou b. Ces pigments permettent une absorption des ondes électromagnétiques hors du spectre visible, puisqu'elles vivent dans des zones aquatiques profondes. À la surface d’eaux stagnantes comme les lacs et les étangs, on trouve une couche dense d’algues et de cyanobactéries absorbant une grande partie de la lumière bleue et rouge. L’absorption de grandes longueurs d'onde (rouge lointain) par leurs pigments par rapport à ceux des cyanobactéries ou des algues vertes permet aux bactéries pourpres et vertes d'utiliser l'énergie non utilisée, mais l'énergie à ces grandes longueurs d'onde est plus réduite.
Les couleurs caractéristiques des bactéries pourpres sulfureuses sont liées à la présence de plusieurs pigments accessoires. Chez ces types de bactéries, ce sont des caroténoïdes jaunes et rouges.
Équation bilan générale de la photosynthèse sulfureuse :
Les bactéries pourpres sulfureuses sont dotées de flagelles polaires et certaines ont une ciliature péritriche (différents flagelles entourant la bactérie).
Ce type de bactéries étant halophile et/ou alcalophile, on les retrouve dans des zones lacustres anaérobies, riche en sulfures.
Quand les conditions du milieu sont idéales, les bactéries pourpres sulfureuses forment des vastes fleurs d’eau dans les marécages et les lagunes d’épuration.
Les bactéries pourpres sulfureuses (aussi appelée bactéries phototrophes sulfo-oxydantes et officiellement Chromatiales) font partie de la famille des bactéries photosynthétiques avec les bactéries vertes sulfureuses et les cyanobactéries. Cependant, contrairement aux cyanobactéries, les bactéries pourpres sulfureuses comme les bactéries vertes sulfureuses ne produisent pas d’oxygène lors de la photosynthèse. Dans le cycle du soufre, ces bactéries oxydent le sulfure d'hydrogène (H2S) en soufre élémentaire (Sn).
As bacterias púrpuras do xofre son un grupo de gammaproteobacterias que poden facer a fotosíntese, que en conxunto forman a orde Chromatiales, e que, xunto coas bacterias púrpuras non do xofre, forman o grupo das bacterias púrpuras. Son organismos aneoróbicos ou microaerófilos, e a miíudo se encontran en fontes termais ou augas encoradas. A súa fotosíntese é anoxixénica, é dicir, a diferenza das plantas, algas e cianobacterias, non usan auga como doante de electróns na fotosíntese e non desprenden oxíxeno, senón que no lugar da auga utilizan sulfuro de hidróxeno, que se oxida formando gránulos de xofre elemental; este á súa vez pode oxidarse para formar sulfato. Moitas poden reducir tamén o tiosulfato (S2O32-) ou outros compostos xofrados. Os pigmentos fotosintéticos encóntranse en sistemas membranosos internos orixinados por invaxinación da membrana plasmática. Algunhas especies da familia Ectothiorhodospiraceae son extraordinariamente halófilas.
As bacterias púrpuras do xofre foron incluídas nunha orde propia, Chromatiales, e divididas en dúas familias, as Chromatiaceae e as Ectothiorhodospiraceae, que respectivamente producen gránulos de xofre internos e externos, e mostran diferenzas na estruura das súas membranas internas. Máis tarde, na década do 2000, dentro da orde foron incluídos dous novos xéneros non fotosintéticos que forman as súas propias familias, o xénero Halothiobacillus[1], e o Granulosicoccus.[2]
As bacterias púrpuras do xofre encóntranse xeralmente en zonas anóxicas iluminadas de lagos e outros hábitats acuáticos nos que se acumula sufuro de hidróxeno, e tamén en fontes de augas sulfurosas nas que se produce sulfuro de hidróxeno de forma xeoquímica ou biolóxica, o que pode dar lugar a floracións de bacterias púrpuras do xofre. Requírense condicións anóxicas para que realicen a súa fotosíntese, e estas bacterias non poden prosperar en ambientes oxixenados.[3]
Os lagos máis favorables para o desenvolvemento de bacterias púrpuras do xofre son os meromícticos (permanentemente estratificados). Os lagos meromícticos estratifícanse porque teñen unha auga máis densa (xeralmente salina) no fondo e menos densa (xeralmente doce) na parte superficial. Se hai sulfato dabondo na auga para soster a redución do sulfato, o sulfuro, producido nos sedimentos, difunde cara arriba cara ás zonas de augas anóxicas do fondo, e alí as bacterias púrpuras do xofre poden formar densas masas de células, chamadas floracións, xeralmente en asociación con bacterias verdes do xofre.[4]
As bacterias púrpuras do xofre son tamén un compoñente importante das alfombras microbianas intermareais, que viven nun ambiente dinámico debido ao fluxo das mareas e as achegas de auga doce, o que lles proporciona un ambiente favorable similar ao dos lagos meromícticos.
As bacterias púrpuras do xofre son un grupo de gammaproteobacterias que poden facer a fotosíntese, que en conxunto forman a orde Chromatiales, e que, xunto coas bacterias púrpuras non do xofre, forman o grupo das bacterias púrpuras. Son organismos aneoróbicos ou microaerófilos, e a miíudo se encontran en fontes termais ou augas encoradas. A súa fotosíntese é anoxixénica, é dicir, a diferenza das plantas, algas e cianobacterias, non usan auga como doante de electróns na fotosíntese e non desprenden oxíxeno, senón que no lugar da auga utilizan sulfuro de hidróxeno, que se oxida formando gránulos de xofre elemental; este á súa vez pode oxidarse para formar sulfato. Moitas poden reducir tamén o tiosulfato (S2O32-) ou outros compostos xofrados. Os pigmentos fotosintéticos encóntranse en sistemas membranosos internos orixinados por invaxinación da membrana plasmática. Algunhas especies da familia Ectothiorhodospiraceae son extraordinariamente halófilas.
As bacterias púrpuras do xofre foron incluídas nunha orde propia, Chromatiales, e divididas en dúas familias, as Chromatiaceae e as Ectothiorhodospiraceae, que respectivamente producen gránulos de xofre internos e externos, e mostran diferenzas na estruura das súas membranas internas. Máis tarde, na década do 2000, dentro da orde foron incluídos dous novos xéneros non fotosintéticos que forman as súas propias familias, o xénero Halothiobacillus, e o Granulosicoccus.
As bacterias púrpuras do xofre encóntranse xeralmente en zonas anóxicas iluminadas de lagos e outros hábitats acuáticos nos que se acumula sufuro de hidróxeno, e tamén en fontes de augas sulfurosas nas que se produce sulfuro de hidróxeno de forma xeoquímica ou biolóxica, o que pode dar lugar a floracións de bacterias púrpuras do xofre. Requírense condicións anóxicas para que realicen a súa fotosíntese, e estas bacterias non poden prosperar en ambientes oxixenados.
Os lagos máis favorables para o desenvolvemento de bacterias púrpuras do xofre son os meromícticos (permanentemente estratificados). Os lagos meromícticos estratifícanse porque teñen unha auga máis densa (xeralmente salina) no fondo e menos densa (xeralmente doce) na parte superficial. Se hai sulfato dabondo na auga para soster a redución do sulfato, o sulfuro, producido nos sedimentos, difunde cara arriba cara ás zonas de augas anóxicas do fondo, e alí as bacterias púrpuras do xofre poden formar densas masas de células, chamadas floracións, xeralmente en asociación con bacterias verdes do xofre.
As bacterias púrpuras do xofre son tamén un compoñente importante das alfombras microbianas intermareais, que viven nun ambiente dinámico debido ao fluxo das mareas e as achegas de auga doce, o que lles proporciona un ambiente favorable similar ao dos lagos meromícticos.
I Chromatiales detti anche purple sulfur bacteria sono un gruppo di Proteobacteria capaci di fotosintesi. Sono anaerobi spesso presenti in sorgenti termali o in acque stagnanti. A differenza di altri organismi fotosintetici essi non utilizzano l'acqua come riducente, e quindi non producono ossigeno. Invece dell'acqua utilizzano l'idrogeno solforato, che viene ossidato per la produzione di granuli di zolfo, che a sua volta può essere ossidato per formare acido solforico. Essi sono suddivisi in due famiglie, i Chromatiaceae e Ectothiorhodospiraceae, esse producono rispettivamente granuli di zolfo al proprio interno o all'esterno e si differenziano per differenze nella struttura delle membrane interne. Questi organismi sono generalmente presenti in zone anossiche con presenza di luce, in laghi dove vi è un accumulo di acido solfidrico. La presenza di idrogeno solforato attiva la fioritura di colore viola di questi batteri. I laghi più favorevoli per lo sviluppo di questi batteri sono meromitici con una stratificazione permanente delle loro acque. Questa stratificazione avviene perché le acque profonde sono più pesanti per una elevata presenza di sali, mentre quelle superficiali sono meno dense e dolci. Il lago di Cadagno è uno degli specchi d'acqua più studiati per la presenza di queste condizioni.
As bactérias púrpuras sulfurosas são um grupo de proteobactérias capaz de realizar a fotossíntese. São anaeróbias e frequentemente encontradas em fontes de água quente ou em águas estagnadas. Estas bactérias são tiobactérias - ao contrários das plantas e das cianobactérias, não utilizam água na fotossíntese mas sim o ácido sulfídrico, produzindo enxofre em vez de oxigénio.[1]
As bactérias púrpuras sulfurosas são um grupo de proteobactérias capaz de realizar a fotossíntese. São anaeróbias e frequentemente encontradas em fontes de água quente ou em águas estagnadas. Estas bactérias são tiobactérias - ao contrários das plantas e das cianobactérias, não utilizam água na fotossíntese mas sim o ácido sulfídrico, produzindo enxofre em vez de oxigénio.
Bacteria purpurie sulfuroasă face parte din grupul proteobacteriilor capabile să producă fotosinteză, numit și grupul bacteriilor purpurii. Este o bacterie anaerobă sau microaerofilă și se găsește de obicei în izvor termal sau apă stătătoare. Spre deosebire de plante, alge și alga albastră verde, bacteria purpurie sulfuroasă nu folosește apa ca agent reducător și deci nu produce oxigen. În schimb ea folosește hidrogen sulfurat, care este oxidat și produce granule de sulf. Sulful poate fi oxidat și alsfel formează acid sulfuric.
Bacteriile purpurii sulfuroase pot fi împărțite în două familii, Chromatiaceae și Ectothiorhodospiraceae, care produc granule de sulf interne sau externe și prezintă diferențe în structura membranelor interioare. Împreună ele formează ordinul Chromatiales, inclus în subdivizia gamma a Proteobacteriilor.[1]
Bacteria purpurie sulfuroasă face parte din grupul proteobacteriilor capabile să producă fotosinteză, numit și grupul bacteriilor purpurii. Este o bacterie anaerobă sau microaerofilă și se găsește de obicei în izvor termal sau apă stătătoare. Spre deosebire de plante, alge și alga albastră verde, bacteria purpurie sulfuroasă nu folosește apa ca agent reducător și deci nu produce oxigen. În schimb ea folosește hidrogen sulfurat, care este oxidat și produce granule de sulf. Sulful poate fi oxidat și alsfel formează acid sulfuric.
Bacteriile purpurii sulfuroase pot fi împărțite în două familii, Chromatiaceae și Ectothiorhodospiraceae, care produc granule de sulf interne sau externe și prezintă diferențe în structura membranelor interioare. Împreună ele formează ordinul Chromatiales, inclus în subdivizia gamma a Proteobacteriilor.
Vi khuẩn lưu huỳnh tía, danh pháp khoa học Chromatiales, là một nhóm Proteobacteria có khả năng quang hợp, chúng thường được gọi chung là vi khuẩn tía. Chúng là các sinh vật ưa khí, và thường được tìm thấy trong các suối nước nóng hay môi trường nước tù. Không giống như thực vật, tảo và cyanobacteria, chúng không sử dụng nước làm chất khử và cũng không sinh ôxy trong quá trình quang hợp. Thay vào đó, chúng sử dụng ôxi hóa hydro sulfua để tạo ra lưu huỳnh nguyên tố, sau đó, lưu huỳnh này là bị ôxy hóa thành axit sulfuric.
Vi khuẩn lưu huỳnh tía được chia thành 2 họ, Chromatiaceae và Ectothiorhodospiraceae, chúng có khả năng tạo ra các hạt lưu huỳnh theo thứ tự bên trong và bên ngoài tế bào, và do đó chúng thể hiện những đặc điểm khác nhau về cấu trúc của các màng tế bào bên trong của chúng.
Vi khuẩn lưu huỳnh tía thường được tìm thấy trong các vùng được chiếu sáng nhưng thiếu ôxy của các hồ các dạng chứa nước khác nơi mà hydro sulfua tích tụ, và cũng như trong các "suối lưu huỳnh" nơi mà các sự sản sinh ra hydro sulfua từ quá trình sinh học hoặc địa hóa có thể gây ra hiện tượng nở hoa của vi khuẩn lưu huỳnh tía. Các điều kiện thiếu ôxi là bắt buộc đối với quá trình quang hợp; các vi khuẩn này không thể phát triển mạnh trong các môi trường ôxy hóa.[1]
Vi khuẩn lưu huỳnh tía, danh pháp khoa học Chromatiales, là một nhóm Proteobacteria có khả năng quang hợp, chúng thường được gọi chung là vi khuẩn tía. Chúng là các sinh vật ưa khí, và thường được tìm thấy trong các suối nước nóng hay môi trường nước tù. Không giống như thực vật, tảo và cyanobacteria, chúng không sử dụng nước làm chất khử và cũng không sinh ôxy trong quá trình quang hợp. Thay vào đó, chúng sử dụng ôxi hóa hydro sulfua để tạo ra lưu huỳnh nguyên tố, sau đó, lưu huỳnh này là bị ôxy hóa thành axit sulfuric.
Vi khuẩn lưu huỳnh tía được chia thành 2 họ, Chromatiaceae và Ectothiorhodospiraceae, chúng có khả năng tạo ra các hạt lưu huỳnh theo thứ tự bên trong và bên ngoài tế bào, và do đó chúng thể hiện những đặc điểm khác nhau về cấu trúc của các màng tế bào bên trong của chúng.
Vi khuẩn lưu huỳnh tía thường được tìm thấy trong các vùng được chiếu sáng nhưng thiếu ôxy của các hồ các dạng chứa nước khác nơi mà hydro sulfua tích tụ, và cũng như trong các "suối lưu huỳnh" nơi mà các sự sản sinh ra hydro sulfua từ quá trình sinh học hoặc địa hóa có thể gây ra hiện tượng nở hoa của vi khuẩn lưu huỳnh tía. Các điều kiện thiếu ôxi là bắt buộc đối với quá trình quang hợp; các vi khuẩn này không thể phát triển mạnh trong các môi trường ôxy hóa.
着色菌目(學名:Chromatiales)是變形菌門下的一类能够进行光合作用的细菌,也被称为紫硫菌(purple sulfur bacteria)。著色菌目的細菌是厌氧生物,常生活在硫磺泉或静水中。綠色植物和藻類行光合作用時會將水還原成氧氣,紫硫菌則是將硫化氫還原成顆粒狀的硫,这个产生的硫氧化为硫酸。
着色菌目分两个科:着色菌科和外硫紅螺菌科,其区分在于它们是内部还是外部产生硫颗粒,此外其内部的膜也有区别。盐硫杆状菌科也属于着色菌目,它只有一个属,而且不能进行光合作用。
着色菌目细菌一般生存在湖泊有光的无氧区域或者硫化氢聚集的水域,比如在硫磺泉,在这些地质化学和生物导致的硫化氢环境中着色菌目甚至会大量繁殖,导致水变色。着色菌目必须需要无氧环境来进行光合作用。在有氧环境下它们无法生存。[1]
最容易产生着色菌目细菌的湖泊是分层湖。这些湖泊的下层有比较重的水(一般盐水),表面水比较轻(淡水)。假如在周围土壤中有足够硫酸盐渗透进入无氧水层的话这里可能形成密集的着色菌目细菌层,一般它们与绿色的光合作用的细菌混在一起。
着色菌目(學名:Chromatiales)是變形菌門下的一类能够进行光合作用的细菌,也被称为紫硫菌(purple sulfur bacteria)。著色菌目的細菌是厌氧生物,常生活在硫磺泉或静水中。綠色植物和藻類行光合作用時會將水還原成氧氣,紫硫菌則是將硫化氫還原成顆粒狀的硫,这个产生的硫氧化为硫酸。
着色菌目分两个科:着色菌科和外硫紅螺菌科,其区分在于它们是内部还是外部产生硫颗粒,此外其内部的膜也有区别。盐硫杆状菌科也属于着色菌目,它只有一个属,而且不能进行光合作用。
着色菌目细菌一般生存在湖泊有光的无氧区域或者硫化氢聚集的水域,比如在硫磺泉,在这些地质化学和生物导致的硫化氢环境中着色菌目甚至会大量繁殖,导致水变色。着色菌目必须需要无氧环境来进行光合作用。在有氧环境下它们无法生存。
最容易产生着色菌目细菌的湖泊是分层湖。这些湖泊的下层有比较重的水(一般盐水),表面水比较轻(淡水)。假如在周围土壤中有足够硫酸盐渗透进入无氧水层的话这里可能形成密集的着色菌目细菌层,一般它们与绿色的光合作用的细菌混在一起。
紅色硫黄細菌(こうしょくいおうさいきん)は光合成細菌の一群で、赤色ないし褐色を呈する紅色細菌のうち、硫黄などの無機物を電子供与体として用いるものの総称である。嫌気性ないし微好気性で、硫黄泉や停滞水などに見られる。植物や藻類の光合成では、電子供与体として水を使うので酸素が生じるが、紅色硫黄細菌では水ではなく硫化水素を使うため単体の硫黄粒が生じる。この硫黄粒はさらに酸化されて硫酸を生じることもある。 また、クロロフィルを持たない。
分類学上はガンマプロテオバクテリア綱クロマチウム目(Chromatiales)に所属させ、クロマチウム科とエクトチオロドスピラ科の2科に分類する。両者は内膜の構造に差があり、クロマチウム科では硫黄粒が細胞内に生じるのに対し、エクトチオロドスピラ科では細胞外に生じる。クロマチウム目にはもう1つハロチオバシラス科があるが、ここには光合成をしないHalothiobacillus属のみが含まれている。
たいていは鞭毛を持ち運動性があるが、ガス胞によって浮遊するもの、完全に運動性を持たないものもある。全ての紅色硫黄細菌は光合成独立栄養性であるが、光合成従属栄養、化学合成独立栄養、化学合成従属栄養で生育できる種もある。
紅色硫黄細菌は、一般に湖や硫黄泉などの硫化水素が蓄積した水環境の、光の当たる無酸素域に見出される。地球化学的または生物学的に生じた硫化水素が引き金となって紅色硫黄細菌による水の華が生じることもある。
紅色硫黄細菌が増殖するのに最も適した湖は、底層に密度の高い水(塩水など)、表層に密度の低い水(淡水など)が成層した部分循環湖と呼ばれるものである。もし充分な量の硫酸塩があれば、湖底の堆積物の中で硫化物が生じ、無酸素状態の底層水へと拡散してゆき、そこで紅色硫黄細菌が大増殖することで水の華が生じる。このときたいていは緑色光合成細菌も付随している。
紅色硫黄細菌(こうしょくいおうさいきん)は光合成細菌の一群で、赤色ないし褐色を呈する紅色細菌のうち、硫黄などの無機物を電子供与体として用いるものの総称である。嫌気性ないし微好気性で、硫黄泉や停滞水などに見られる。植物や藻類の光合成では、電子供与体として水を使うので酸素が生じるが、紅色硫黄細菌では水ではなく硫化水素を使うため単体の硫黄粒が生じる。この硫黄粒はさらに酸化されて硫酸を生じることもある。 また、クロロフィルを持たない。
分類学上はガンマプロテオバクテリア綱クロマチウム目(Chromatiales)に所属させ、クロマチウム科とエクトチオロドスピラ科の2科に分類する。両者は内膜の構造に差があり、クロマチウム科では硫黄粒が細胞内に生じるのに対し、エクトチオロドスピラ科では細胞外に生じる。クロマチウム目にはもう1つハロチオバシラス科があるが、ここには光合成をしないHalothiobacillus属のみが含まれている。
たいていは鞭毛を持ち運動性があるが、ガス胞によって浮遊するもの、完全に運動性を持たないものもある。全ての紅色硫黄細菌は光合成独立栄養性であるが、光合成従属栄養、化学合成独立栄養、化学合成従属栄養で生育できる種もある。
紅色硫黄細菌は、一般に湖や硫黄泉などの硫化水素が蓄積した水環境の、光の当たる無酸素域に見出される。地球化学的または生物学的に生じた硫化水素が引き金となって紅色硫黄細菌による水の華が生じることもある。
紅色硫黄細菌が増殖するのに最も適した湖は、底層に密度の高い水(塩水など)、表層に密度の低い水(淡水など)が成層した部分循環湖と呼ばれるものである。もし充分な量の硫酸塩があれば、湖底の堆積物の中で硫化物が生じ、無酸素状態の底層水へと拡散してゆき、そこで紅色硫黄細菌が大増殖することで水の華が生じる。このときたいていは緑色光合成細菌も付随している。