Особенности жизнедеятельности серобактерий, окисляющих неорганические соединения

Окисление неорганических соединений серы

Активными окислителями восстановленных соединений серы являются следующие группы микроорганизмов:

Тионовые бактерии, представленные четырьмя родами: Thiobacillus, Thiomicrospira, Thiodendron и Sulfolobus;

Одноклеточные и многоклеточные (нитчатые) формы, образующие трихомы и относящиеся к родам Achromatium, Thiobacterium, Thiospira, Beggiatoa, Thiothrix, Thioploca и др.;

Обратите внимание

Фотосинтезирующие пурпурные и зеленые серобактерии, а также некоторые цианобактерии;

Хемоорганогетеротрофные организмы из родов Bacillus, Pseudo – monas, актиномицеты и грибы (Penicillium, Aspergillus).

Первая группа микробов обитает в почве.

Нитчатые формы встречаются главным образом в грязевых водоемах. Возможно их развитие в затопленных почвах, содержащих восстановленные формы серных соединений.

Фотосинтезирующие бактерии свойственны водной среде (пруды, морские лагуны, озера и т. д.).

Наиболее широко распространены Тионовые бактерии рода Thiobacillus, впервые выделенные из морского ила в 1902 г. Натансоном, а в 1904 г.— М. Бейеринком.

Эти бактерии способны окислять тиосульфат, сероводород, сульфиды, тетратионаты и тиоцианаты. Бейеринк отнес эти микроорганизмы к особой группе с родовым названием Thiobacillus. Род Thiobacillus представлен многими видами (Th. thiooxidans, Th.

thioparus, Th. novellus, Th. denitrificans, Th. ferrooxidans и др.).

Бактерии рода Thiobacillus представляют собой неспорообразующие грамотрицательные палочки длиной от 1 до 4 мкм и диаметром около 0,5 мкм. Большинство видов этого рода подвижны и передвигаются посредством полярного жгутика. В качестве источника углерода для синтеза углеводов и других органических соединений бактерии используют СО2 и бикарбонаты.

За исключением Th. novellus и некоторых других видов, относящихся к факультативным хемолитоавтотрофам и хемолитогетеротрофам, представители рода Thiobacillus—.облигатные хемолитоавтотрофы, то есть живут за счет энергии, выделяющейся в процессе окисления неорганических соединений серы. Ход окислительных процессов, вызываемых серобактериями, может быть представлен следующими уравнениями:

Тетратионаты могут подвергаться дальнейшему окислению до серной кислоты:

Na2S4O6+SO2+6H+→ Na2SO4+3H2SO4

По современным представлениям, сера из среды поступает в клеточную вакуоль (наполненную волютином) тиобактерии путем диффузии и накапливается в ней в виде запасного материала. Эта сера может окисляться по мере надобности.

Важно

Скорость ее окисления зависит от площади соприкосновения серы с бактериальными клетками.

Это позволило предположить, что на клеточной поверхности бактерий действуют ферменты, способствующие поступлению серы внутрь клетки, и под их воздействием сера восстанавливается до сульфидного иона, окисление которого происходит в дальнейшем внутриклеточно.

Тионовые бактерии — облигатные аэробы, за исключением Th. denitrificans, который в присутствии нитрата растет как анаэроб.

Одноклеточные бесцветные серобактерии представлены родами Achromatium, Thiobacterium, Macromonas, Thiospira и др. Эти организмы имеют сферическую, овальную, палочковидную или извитую форму, подвижные и неподвижные, грамотрицательные.

К Многоклеточным бесцветным (нитчатым) серобактериям относятся микроорганизмы родов Beggiatoa, Thioploca, Thiothrix и др. Эти организмы окисляют сероводород до элементарной серы, которая временно откладывается внутри клеток. Установлена способность бактерий указанных родов окислять серу и использовать органические вещества.

Способность автотрофного усвоения СО2 в снабжении клеток углеродом пока не доказана. Окисление сульфида и серы происходит по следующим уравнениям:

H2S+1/2O2→S+H2O

S+11/2O2+H2O→H2SO4

В последнее время обнаружены сероокисляющие бактерии, способные расти при pH 2—3 и температуре 70—75°С. Эти ацидотермофилы представляют собой хемолитоавтотрофы и отнесены к роду Sulfolobus. Распространены они в термальных кислых источниках, кислых почвах, имеющих высокую температуру, и др.

Окисляют соединения серы также Фотолитоавтотрофные пурпурные И зеленые серобактерии. Они обычно обитают в среде, где имеется H2S. Большой роли в почвах не играют.

Серу могут окислять многие Хемоорганогетеротрофные микроорганизмы. Например, некоторые виды бактерий родов Bacillus,

Pseudomonas, актиномицетов и грибов окисляют порошковидную серу. Хемоорганогетеротрофные микробы окисляют серу в присутствии органических веществ.

Совет

Окисление серы — экзотермический процесс, но хемоорганогетеротрофные микроорганизмы не используют эту энергию. Такое превращение является для них побочным процессом в главном метаболизме.

Окисление серы хемоорганогетеротрофными микроорганизмами идет довольно медленно и слабо.

Бактерии, окисляющие неорганические соединения серы, применяются при разработке месторождений полезных ископаемых. Так, в Институте микробиологии СНГ С. И. Кузнецовым проведены исследования, которые позволили начать применение окисляющих серу бактерий из рода Thiobacillus (Th. ferrooxidans) для выщелачивания бедных сульфидных руд.

Наиболее разработаны методы микробиологического выщелачивания меди из минералов, в которых медь соединена с серой. Обработке подвергают отвалы бедных руд на поверхности или руды под землей.

Аналогичным образом бактерии из рода Thiobacillus можно использовать для получения различных металлов и редких элементов из минералов, содержащих серу.

Использование микробов в качестве «металлургов» экономически выгодно. Так, стоимость меди, полученной микробиологическим выщелачиванием, обходится в 2,5 раза дешевле, чем гидрометаллургическим способом. Сейчас микробиологический способ разработки полезных ископаемых применяется во многих странах мира.

Источник: https://agroinf.com/mikrobiologiya/2013-11-08-14-49-22/okislenie-neorganicheskix-soedinenij-sery.html

Окисление неорганических соединений серы

Этот процесс осуществляют в основном три группы микроорганизмов: фотосинтезирующие бактерии (пурпурные и зеленые), собственно серобактерии, тионовые бактерии.

Сравнительно недавно обнаружили, что некоторые гетеротрофные бактерии Вас. mesentericus, Вас. subtilis, актиномицеты, грибы и дрожжи также способны окислять серу в присутствии органического вещества, но этот побочный процесс идет медленно, а выделяющаяся при окислении энергия ими не используется.

Фотосинтезирующие бактерии — пурпурные и зеленые прокариотные микроорганизмы, обитают в основном в водоемах и осуществляют «анаэробный фотосинтез» без выделения молекулярного кислорода.

Все фототрофные бактерии в определителе Берги объединены в порядок Rhodospirillales на основании их способности к анаэробному фотосинтезу; выделяют два подпорядка: Rhodospirillineae — пурпурные (родобактерии), Chlorobiineae — хлоробактерии (зеленые бактерии).

Обратите внимание

Большинство фотосинтезирующих бактерий — строгие анаэробы и фототрофы, хотя и среди пурпурных и зеленых бактерий встречаются виды, способные расти гетеротрофно в темноте за счет дыхания.

В качестве донора водорода при фотосинтезе бактерии используют восстановленные соединения серы, молекулярный водород, а некоторые виды — органические соединения.

Наиболее хорошо изучено из порядка родобактерий семейство Chromatiaceae, род Chromatium — серные пурпурные бактерии.

Представители последнего имеют овальную или палочковидную форму, обладают подвижностью благодаря полярным жгутикам; они — облигатные анаэробные фотолитотрофные организмы, окисляют сероводород последовательно до S0 и далее до SO42-.

Иногда в их клетках отлагаются глобулы серы, которые постепенно превращаются в сульфаты, выделяемые наружу.

Среди зеленых серных бактерий хорошо изучены представители рода Chlorobium.

В основном это палочковидные и вибриоидные формы, размножающиеся делением, часто окружены слизистыми капсулами, строгие анаэробы и облигатные фотолитотрофы.

Многие из них доводят окисление серы только до стадии свободной серы. Элементарная сера часто откладывается вне клеток, в самих же клетках сера не накапливается.

Фотосинтезирующие бактерии широко распространены в водоемах; обычно обитают в среде, где содержится сероводород (пруды, морские лагуны, озера и т. д.) и выдерживают высокую его концентрацию. В почве эти бактерии существенной роли не играют, в то время как в водоемах их деятельность имеет большое значение.

Серобактерии — обширная сборная группа бесцветных микроорганизмов, развивающихся в присутствии сероводорода, откладывает капли серы внутри клеток. Первые исследования этой группы бактерий провел С. Н. Виноградский в 1887, 1888 гг.

Применив оригинальный метод микрокультуры, позволяющий менять среду и проводить наблюдения за живым объектом в течение длительного времени, Виноградский установил, что сера, откладываемая в клетках Beggiatoa (типичный представитель серобактерий), образуется из сероводорода и может окисляться этим микроорганизмом до серной кислоты. Одновременно им была впервые выдвинута концепция о существовании хемосинтеза у бактерий (в частности, у нитчатых); они могут расти в отсутствие органических соединений, и процесс окисления неорганической серы служит для них энергетическим источником дыхания. Однако наличие хемоавтотрофии у большинства бесцветных серобактерий до сих нор не обоснованно, так как выделить в чистую культуру эти: микроорганизмы хотя и удается, но нет полной уверенности, что выделенные штаммы обладают той же физиологией, что и наблюдающиеся в природе. Характеристика, данная серобактериям С. Н. Виноградским (1888), остается практически неизменной и в настоящее время.

Важно

Бесцветные серобактерии представляют гетерогенную группу, обладающую единственным общим признаком — способностью отлагать внутри клеток серу.

Систематика этих организмов разработана только до уровня рода; не все из них можно считать твердо установленными. Г. А.

Заварзин (1972) по морфологическим признакам среди них выделяет формы: нитчатые, одноклеточные с крупными клетками и одноклеточные с более мелкими.

Нитчатые бактерии принадлежат к пяти родам; наиболее известны из них Beggiatoa, Thiothrix и Thioploca.

Род Beggiatoa представлен бесцветными нитчатыми организмами, образующими трихомы, напоминающие по строению трихомы водорослей, но в отличие от последних они содержат включения серы. Трихомы никогда не прикрепляются к субстрату, обладают подвижностью за счет образуемой слизи и встречаются в малоподвижных водах с небольшим содержанием сероводорода, относятся к микроаэрофилам.

На поверхности ила в водоемах, местах своего скопления, они образуют большие белые пятна или нежную белую сетку. Все виды этого рода окисляют сероводород и сульфиды до элементарной серы, которая откладывается внутри клеток, а в случае недостатка сероводорода или сульфида — во внешней среде. Отложенная внутри клеток сера окисляется в серную кислоту и выделяется.

При соединении ее с металлами образуются сульфаты.

Представители рода Thiothrix очень близки по строению к серобактериям рода Beggiatoa, но отличаются от последних тем, что прикрепляются своим основанием к субстрату с помощью особого слизистого диска, встречаются обычно в быстротекущих сероводородных водах.

Нити у них кажутся черными из-за большого скопления отложившейся серы. Thiothrix дает в подвижной среде грязно-белые обрастания на подводных предметах.

Совет

Пучки Thioploca обнаружены во многих водоемах, в верхних слоях ила; располагающиеся вертикально, они пересекают окислительный и восстановительный горизонты, непрерывно движутся вверх-вниз при движении воды то в кислородную, то в придонную сероводородную среду.

В имеющуюся у них толстую слизистую капсулу, покрытую снаружи кусочками детрита, заключены переплетенные трихомы (их может быть от 1 до 20). Принадлежащие к Thioploca бактерий были выделены из богатых кальцием морских илов и илопресных водоемов.

Одноклеточные серобактерии с крупными клетками представлены тремя родами: Achromatium, Thiovulum и Macronionas: размеры клеток у всех видов — 10—40 мкм; размножаются делением или перетяжкой; по форме клетки бывают овальные и цилиндрические. Кроме капелек серы в клетках часто содержится карбонат кальция.

Одноклеточные формы с мелкими клетками объединены в два рода: Thiospira и Thiobacterium. Представители Thiospira изучены мало. Род Thiobacterium включает три вида. Эти неподвижные мелкие палочки, окруженные слизистыми капсулами, способны образовывать зоогель; сера в клетках откладывается не у всех видов.

Бесцветные серобактерии — типичные водные микроорганизмы, распространены в водоемах, где хотя бы слабо образуется сероводород. Все они микроаэрофилы, очень чувствительны к концентрации сероводорода: в насыщенной сероводородом среде быстро отмирают, при концентрации его меньше 40 мг/л развиваются наиболее пышно.

Оптимальные условия для них создаются в неравновесных системах, где сероводород накапливается медленно и существует щелочная либо близкая к нейтральной проточная среда.

Среди бесцветных серобактерий имеются хорошо растущие как при низкой температуре, так и при высокой — до 50° С (в термальных источниках).

Они могут выдерживать высокие концентрации солей и развиваться в черных илах соленых озер, в почти насыщенном растворе соли. Наиболее распространены они все же в пресных водах.

Читайте также:  Как согревают домашних животных бактерии в теплой подстилке

Массовые скопления серобактерий можно обнаружить в водоемах на поверхности ила, поэтому выделяющийся в илах сероводород окисляется и не отравляет водную толщу.

Обратите внимание

В случае заражения сероводородом водной толщи бактерии могут образовывать на той или иной глубине так называемую «бактериальную пластинку» или пленку, выше которой отсутствует сероводород, а ниже — кислород.

Например, в Черном море такая пленка находится на глубине 200 м и препятствует поступлению сероводорода выше этого уровня. Серобактерии, обитающие в ней на границе аэробной и анаэробной зоны, находятся в хаотичном, беспрестанном движении: спускаясь вниз за сероводородом, поднимаясь вверх за кислородом.

Они окисляют сероводород до элементарной серы и получают энергию, необходимую для синтеза органических веществ. Хемосинтетическим путем за счет окисления 25 г H2S/м2 может ассимилироваться 8 г с/м2 в год (Сорокин, 1970).

По отмирании микробные тела, обогащенные элементарной серой, погружаются в сероводородную зону, частично достигают дна, где при участии десульфуризирующих бактерий разлагаются, сера восстанавливается вновь до сероводорода. Предполагают, что в толще морской воды в пограничном слое (O2 и H2S) первая стадия окисления сероводорода осуществляется химическим путем (Скопиндев, 1973).

Серобактерии часто концентрируются в больших количествах в сероводородных источниках.

Участие серобактерий в круговороте серы, вероятно, незначительно, хотя их роль в предотвращении отравления сероводородом водных толщ и влияние на миграцию и осаждение металлов, по-видимому, существенна.

Основная роль в процессах окисления серы отводится тионовым бактериям.

Тионовые бактерии — единая в морфологическом и биохимическом отношении группа микроорганизмов, встречающихся в почвах, пресных и соленых водоемах, серных месторождениях и в горных породах.

Тионовые бактерии получают энергию в результате окисления минеральных восстановленных соединений серы таких, как сероводород, сульфиды, сульфит, тиосульфат, тетратионат, тиоционат, дитионит, а также молекулярной серы. Сера, образующаяся как промежуточный продукт, откладывается вне клеток.

В качестве акцептора электронов они используют свободный кислород, а отдельные виды — кислород нитратов. По типу питания тионовые бактерии можно разделить на группы: автотрофов, миксотрофов и литогетеротрофов. Большинство тионовых бактерий аэробны, хотя известны и факультативные анаэробы, например Th. denitrifisans.

В зависимости от среды обитания они ведут себя по-разному: в аэробных условиях осуществляют процесс с участием молекулярного кислорода, в анаэробных — переключаются на денитрификацию и восстанавливают нитраты до молекулярного азота.

Важно

Известно четыре рода тионовых бактерий: Thiobacillus — палочковидные, подвижные; Thiomicrospira — спиралевидные, подвижные; Thiodendron — микроколонии из овальных или спирально извитых клеток, соединенных стебельками или ветвящимися гифами. Sulfolobus — дольчатые, с редуцированной клеточной стенкой. Поскольку в круговороте серы особенно активны бактерии рода Thiobacillus, широко распространенного в наземных и водных экосистемах, то в основном его и изучают.

По отношению к кислотности среды тиобациллы подразделяют на две группы: растущие при нейтральной или щелочной среде (pH 6—9) и растущие в кислой среде (ацидофильные).

Для тиобацилл 1-й группы оптимальное значение pH приходится на интервал 6—9; ее представляют виды: Т. thioparus, Т. denitrificans, Т. novellus, Т. thiocyanooxidans, Т. neapolitanus. Все они окисляют сероводород, серу и тиосульфат.

Рассмотрим наиболее изученных представителей этой группы.

Т. thioparus — автотрофная бактерия, выделенная Бейеринком (1904 г.

), развивается при нейтральной реакции среды, подвижная (имеет один полярный жгутик), грамотрицательная способна окислять сероводород, гидросульфид-ион, а из сульфидов — только сульфид кальция.

Продукты окисления — сера, политионаты (прежде всего тетратионаты) и серная кислота. Может развиваться как микроаэрофил и очень неустойчива к кислотности.

Итак, накопление элементарной серы может происходить за счет: а) восстановления сульфатов десульфурирующими бактериями; б) окисления сероводорода тионовыми бактериями. Элементарная сера накапливается на илистом дне солоноватых озер, обнаружена на дне Каспийского моря, где образуется за счет окисления выделяющегося из илов сероводорода.

С окисляющей деятельностью тионовых бактерий связано образование многих серных месторождений. Осадочные залежи серы совпадают территориально с гипсоносными породами пермского, нижнемелового, палеогенового, неогенового возраста и располагаются вдоль границ геоструктурных элементов, приподнятых или погруженных.

Часто приурочены к брахиантиклиналям с нефтяными месторождениями, где породы обычно раздроблены, трещиноваты, своды антиклиналей разрушены, что облегчает поступление сероводорода и насыщенных им вод к поверхности. Здесь в кислородной среде, обильно населенной тионовыми бактериями, идет процесс окисления сероводорода с накоплением элементарной серы.

Таковы месторождения в Средней Азии: Гаурдак, Шорсу, Серные бугры в Каракумах.

T. thiocyanooxidans по многим признакам схож с Т. thioparus, но отличается тем, что окисляет кроме сероводорода и родонит.

Совет

Эти бактерии обнаружены (Хапполд, Кэй, 1934) и выделены в чистую культуру (Хапполд, Джонстон, Роджерс, 1954). Морфологически Т.

thiocyanooxidans — палочки с одним полярным жгутиком, автотрофны, аэробы; для них благоприятна нейтральная реакция среды; присутствие органического вещества при концентрации более 1% тормозит их развитие.

Т. novellus — миксотрофный организм, открыт и выделен из почв Р. Л. Старки в 1934 г., грамотрицательный, неподвижный, палочковидный, хорошо растет на органических средах,, но при определенных условиях может переходить от гетеротрофного типа питания к автотрофному.

Денитрифицирующая тионовая бактерия — мелкая, бесспоровая палочка, подвижная, впервые обнаружена Бейеринком: (1904) в анаэробных условиях, окисляет среду и ее неорганические соединения до сульфатов, восстанавливает одновременно нитраты до молекулярного азота.

В аэробных условиях восстановление нитратов не происходит, а в качестве окислителя бактерии используют кислород, воздуха.

К группе микроорганизмов, развивающихся в кислой среде принадлежат: Т. ferrooxidans, Т. intermedius, Т. thiooxidans. Значение pH 2—4 оптимальное для них, но расти они могут при pH от 0,5 до 7. Первые два вида при рН>5 не растут: Т. thiooxidans — самый ацидофильный микроорганизм в природе, так как сохраняет жизнеспособность при pH около 0.

Т. thiooxidans — палочка со жгутиком, подвижна, образует слизь, автотроф, обнаружен при изучении разложения серы в почве (Ваксман, Иоффе, 1922). Способен окислять, как недавно установлено, некоторые органические соединения серы.

Основной субстрат, окисляемый этим организмом — молекулярная сера и иногда тиосульфат, в аэробных условиях этот процесс идет до стадии выделения серной кислоты. Энергия окисления используется для усвоения углекислоты.

Обратите внимание

Способность данного вида окислять сероводород и другие соединения окончательно не выяснена, так как в кислой среде эти соединения неустойчивы.

К очень интересным организмам относится тионовая железоокисляющая бактерия Т.

ferrooxidans, описана и выделена из кислых дренажных шахтных вод (Coiner, Hinkle, 1947), мелкая палочка с полярным жгутиком, подвижная, не образует спор, по Граму не окрашивается, размножается делением, хемолитотроф, pH 1,7—3,5 — оптимально, аэроб.

Занимает особое положение среди тиобактерий, так как способность к автотрофному росту обусловлена не только энергией, получаемой за счет окисления соединений серы, но и выделяющейся при окислении закисного железа в окисное. Поскольку ион Fe2+ при рН

Источник: http://www.activestudy.info/okislenie-neorganicheskix-soedinenij-sery/

ПОИСК

    Еще более трудоемкой и сложной является задача определения способов удаления отходов и обезвреживания сточных вод на проектируемом объекте. Для сброса инертных твердых отходов требуются отвалы, площадь которых иногда приближается к размерам территории собственно химического предприятия. Сточные воды подвергают нейтрализации, биологической очистке и выпариванию.

Часто при химических предприятиях строят самостоятельные биологические очистные сооружения и к ним подключают коммунальные сети. В таких случаях, например, фенольные стоки производств органического синтеза служат питательной средой для бактерий, окисляющих некоторые вещества, содержащиеся в сточных водах данного объекта химической промышленности.

В ряде случаев рациональным способом удаления сточных вод считается сброс их в море. При этом необходимо обеспечить удовлетворительное рассеивание отходов в массе морской воды и предотвратить загрязнение близлежащих отмелей. Однако в СССР береговая полоса в районах возможного размещения химических предприятий весьма ограничена. [c.

24]
    Иногда у бактерий чередуются подвижные и неподвижные стадии. Например, нитритные бактерии (окисляющие азот аммонийных солей в соли азотистой кислоты), попав в свежую питательную среду, развиваются в виде неподвижных коротких палочек. При истощении питательной среды они переходят в подвижную форму, [c.

252]

    Встречаются в иле бактерии, окисляющие метан и водород, возбудители брожений, анаэробный фиксатор атмосферного азота и др. [c.293]

    Процесс образования в почве окисленных азотистых веществ бактериальным путем называется нитрификацией. Бактерии, окисляющие аммиак до азотистой кислоты, называются нитрит-н ы м и, а окисляющие азотистую кислоту в азотную—н и т р а т-н ы м и. Азотная кислота, образующаяся в результате процесса [c.474]

    Существуют бактерии, восстанавливающие сульфаты до сероводорода, а также бактерии, окисляющие сероводород до свободной серы. Элементарная сера не токсична для высших животных, но убивает грибки. [c.381]

    Такая микробиологическая коррозия развивается обычно во влажных нейтральных грунтах, в которых при попадании в них железа могут развиваться так называем мые сульфатвосстанавливающие (сульфатредуцирую-щие) бактерии.

Продукт жизнедеятельности этих бактерий— сероводород — сильнейший агрессор для черного металла, многих цветных сплавов. Чугун, например, превращается при этом в хрупкое тело, на стали образуются каверны. Продукты такой коррозии имеют черный цвет и пахнут сероводородом.

Важно

Грунт около корродирующего-металла тоже становится черным. Так что по цвету и по запаху продуктов коррозии можно определять характер процесса (продуктом электрохимической коррозии является ржавчина — вещество коричневого цвета без запаха).

Могут быть в почве и бактерии, окисляющие сульфиды до серной кислоты- тоже сильнейшего агрессора. [c.75]

    П окисляется нек-рыми бактериями, напр бактериями, окисляющими метан. [c.103]

    Для аэробного окисления необходимо наличие веществ, содержащих кислород, и бактерий, окисляющих те или иные углеводородные компоненты нефтей.

В случае биохимического окисления следует учитывать локальность этого явления, так как бактерии могут существовать при температуре до 90 °С и минерализации пластовых вод не более 200 г/л.

Образующийся слой окисленных смолистых веществ по периферии нефтяной залежи предохраняет ее от дальнейшего окисления и рассеяния. Метан в анаэробных условиях практически не подвергается бактериальному окислению, тем более в присутствии других, легче окисляющихся ОВ. [c.245]

    К бактериям, окисляющим органические соединения [c.136]

    Жизнедеятельность бактерий, окисляющих НгЗ Облегчается Облегчается Облегчается Увеличивается [c.59]

    Гранулы серы диаметр 100— 800 нм окружены мембраной включения жидкой серы донор электронов или источник энергии пурпурные серобактерии, бесцветные бактерии, окисляющие HjS [c.64]

    Газовую смесь предварительно очищают от жидких углеводородов, чтобы иметь возможность установить присутствие в газе их низших гомологов.

Совет

Для этой цели газ пропускают через специальные бактериальные фильтры, которые представляют собой стеклянную колонку, заполненную песком с соответствующей культурой бактерий.

Развитие бактерий, окисляющих метан в газе, очищенном от этана и тяжелых углеводородов, служит доказательством присутствия метана. При определении газообразных гомологов метана необходима [c.256]

    Развитие бактерий, окисляющих этан, в газе, предварительно очищенном от паров жидких углеводородов и пропана, служит доказательством присутствия этана. Аналогичным образом можно определить присутствие пропана. [c.257]

    Снижение стоимости обессеривания, хотя и с некоторым ухудшением качественных показателей, может быть достигнуто сочетанием некоторых химических и физических методов. В последние годы широко исследуются бактериологические методы обессеривания углей.

Так, установлено, что термофильные микроорганизмы увеличивают скорость и степень выщелачивания пиритной серы. Аналогичные данные получены в Индии при применении ацидофильных бактерий в течение 25 сут (82,67о пиритной серы).

Интересно, что бактерии, окисляющие пирит, всегда присутствуют в углях, содержащих пирит, и могут применяться для выщелачивания пиритной серы.

Читайте также:  Посев кала на патогенную кишечную флору – главное условие результативного лечения кишечных инфекций

Исследования показали, что существенно улучшить процесс обессеривания можно путем введения питательных веществ или добавки некоторых ПАВ, обеспечивающих повышение жизнедеятельности микроорганизмов. Отмечается и целесообразность предварительного удаления из угля кальцита, препятствующего развитию окислительных реакций. [c.297]

    СРЕДЫ ДЛЯ НАКОПЛЕНИЯ БАКТЕРИЙ, ОКИСЛЯЮЩИХ ЖИДКИЕ И ТВЕРДЫЕ УГЛЕВОДОРОДЫ РЕЦЕПТУРА ПРИГОТОВЛЕНИЯ СРЕД [c.90]

Обратите внимание

    К бактериям, окисляющим соединения серы, относятся и серобактерии, откладывающие серу внутри клеток и получающие энергию также за счет окисления сероводорода. Конечным продуктом реакции является серная кислота, выделяющаяся из клеток в виде сульфатов. [c.59]

    При газобактериальной съемке определяются бактерии, окисляющие углеводородные газы и свидетельствующие, следовательно, о присутствии этих газов. При люминесцентно-битуминологической съемке последуют битумы, природа которых в той или иной степени может быть связана с мигрирующими из залежи углеводородами. [c.94]

    Хемоавтотрофы используют энергию, выделяющуюся нри химических реакциях. К этой группе относятся, нанример, нитрифицирующие бактерии, окисляющие аммиак до азотистой, а затем азотной кислоты  [c.9]

    Очистка сточньгх вод включает три последовательные стадии. Первичная очистка по существу представляет собой отфильтровывание твердых примесей, песка и ила и хлорирование воды для обезвреживания находящихся в ней инфекционных бактерий. Вторичная очистка включает медленную фильтрацию либо аэрацию.

На стадии медленного фильтрования сточные воды просачиваются через слой гравия, в котором находятся бактерии, разлагающие 75% содержащихся в воде органических веществ.

При аэробной биологической очистке сточные воды обезвреживают, пропуская их сквозь слой бактерий, окисляющих и минерализующих органические вещества, а затем обогащают воздухом и дают отстояться, чтобы удалить осаждающиеся примеси. Этот метод обладает 90%-ной эффективностью. [c.509]

    Влияние микроорганиз.мов. В природных водах могут иметься всякого рода живые организмы (серо- и железобактерии, водоросли, грибы и т.п.). В благоприятных условиях они образуют на поверхности металла слизеобразные и нитеобразные колонии. Развитие микроорганизмов способствует ускорению коррозии.

Наиболее интенсивную деятельность проявляют анаэробные бактерии, которые способны восстанавливать соединения серы (сульфаты) до сульфидов, и аэробные бактерии, окисляющие серу и ее соединения до серной кислоты. Наряду с серобактериями ускорение коррозионных процессов вызьшают также железобактерии.

Важно

Необходимую для своего развития энергию они получают при окислении ионов двухвалентного железа до трехвалентного. Эти бактерии производят больпгое количество слизи, на которой оседают продукты коррозии и твердые частицы.

Образующийся осадок снижает эффективность работы оборудования (например, холодильных установок). [c.68]

    Nitroba ter —Бактерии, окисляющие нитрит до нитрата. Развиваются в реакторах с низкой нагрузкой Nitrosomonas — Бактерии, окисляющие аммоний до нитрита. Развиваются в реакторах с низкой нагрузкой ФАО — Фосфат-аккумулирующие организмы [c.88]

    При недостатке железа НгЗ выходит в придонную воду.

В окислительных условиях аэробы – сероокйсляющие бактерии — снова переводят его в сульфат или выпадает элементная сера, которая может образовываться в осадках только в результате окисления сероводорода и сульфидов.

В осадках она присутствует в большинстве случаев в рассеянном мелкодисперсном состоянии. Крайне редко можно видеть капельки элементной серы в телах бактерий, окисляющих сульфиды. [c.133]

    Липиды накапливаются в виде фанул, резко преломляющих свет и поэтому хорошо различимых в световой микроскоп. Запасным веществом такого рода является полимер Р-оксимасляной кислоты, накапливающийся в клетках многих прокариот.

У некоторых бактерий, окисляющих углеводороды, поли-Р-оксимасляная кислота составляет до 70 % сухого вещества клеток. Отложение липидов в клетке происходит в условиях, когда среда богата источником углерода и бедна азотом.

Липиды служат для клетки хорошим источником углерода и энергии. [c.63]

    С.Орла-Йенсен исходил при этом из предположения, что, поскольку на первобытной Земле отсутствовало органическое вещество, первые бактерии должны были быть автотрофами.

В качестве самых примитивных бактерий он рассматривал аэробные бактерии, окисляющие метан. Позднее такие попытки предпринимались крупнейщими микробиологами А. Клюйвером, К. ван Пилем, Р. Стейниером.

[c.160]

Совет

    Биотрансформаторами являются уксуснокислые бактерии – род A etoba ter. Уксуснокислые бактерии, окисляющие спирты в кетоны, называются кетогенными.

Этому превращению подвергаются только полиспирты, так как окисляемая спиртовая группа должна находиться рядом с другой спиртовой группой – первичной или вторичной (правило Бертрана Из 2 вторичных спиртовых групп, находящихся в цис-положении, дегидрируется та, которая примыкает к первичной спиртовой группе ). [c.279]

    Наличие бентосных организмов в открытых водных источниках имеет весьма существенное значение для характеристики этих источников. В зависимости от экологических факторов эти микроорганизмы подразделяют на морские, пресноводные, микроорганизмы соленых озер, болот, ручьев, рек, водопадов, горячих ключей и минеральных источников.

В пресноводных источниках бентосные микроорганизмы принимают участие в очистке воды органические вещества они минерализуют, а восстановленные вещества неорганического происхождения окисляют доминирующая роль в этих процессах принадлежит микробам.

Самым богатым на бактерии является поверхностный слой ила, который оказывает весьма существенное влияние на развитие и жизнедеятельность микроорганизмов в водоемах и водотоках. В самоочищении вод значительная роль принадлежит нитчатым серо- и железобактериям.

Первые окисляют сероводород в соли серной кислоты, чем предохраняют рыбу от гибели вторые — железо (П) в железо (П1). На дне водоемов происходят также процессы брожения с образованием метана и углекислоты.В 1 г ила содержится от 100 тыс. до 1 млн. бактерий, восстанавливающих сульфаты от 10 до 100 тыс. тионовых, около 1000 нитрифицирующих, от 10 до 100тыс.

денитрифицирующих бактерий около 100 анаэробных и такое же количество аэробных разрушителей клетчатки, В иле встречаются также бактерии, окисляющие метан и водород, возбудители брожения, анаэробный фиксатор атмосферного азота и др. [c.193]

    Тионовые бактерии, окисляющие серу в присутствии кислорода, относятся к роду Thioba illus. Это подвижные неспорообразующие микроорганизмы, представляющие собой одинаковые клетки размером от 0,5 до 1,5 мкм. Клетки движутся посредством одного полярного жгутика.

Энергию для построения клеточного вещества эти бактерии получают при окислении серы, тиосульфатов и других серусодержащих соединений. Конечным продуктом окисления являются сульфаты и серная кислота, которая вызывает сильное снижение pH окружающей среды.

Встречаются галофильные и термофильные виды, которые могут развиваться в высокоминерализованных водах (до 25% Na l) и при высоких температурах (до 80 °С). Они могут существовать даже в 10%-ной серной кислоте. Механизм окисления серы в серную кислоту полностью не выяснен.

[c.58]

Обратите внимание

    Микроорганизмы, поражающие каучук, очень распрострапспы в природе. Они постоянно соприкасаются с незащищенным латексом и изделиями из каучука.

Однако нельзя считать, что для их жизнедеятельности необходимы именно те углеводороды, которые составляют основу каучука.

Так, бактерии, окисляющие каучук, были найдены почти во всех образцах морского ила, морской воды, сточных вод и в почве [23]. [c.134]

    В природных водах могут иметься всякого рода живые организмы (серо- и железобактерии, водоросли, грибы и т. д.). В благоприятных условиях они образуют на поверхности металла слизеобразные и нитеобразные колонии.

Развитие микроорганизмов способствует ускорению коррозии.

Наиболее интенсивную деятельность проявляют, как сказано выше, – анаэробные бактерии, которые способны восстанавливать соединения серы (сульфаты) до сульфидов, и аэробные бактерии, окисляющие серу и ее соединения до серной кислоты. [c.91]

Источник: https://www.chem21.info/info/798020/

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 1

Окисление неорганических соединений молекулярным кислородом СѓСЃРєРѕСЂСЏСЋС‚ медные соли неорганических кислот.  [1]

Для окисления неорганических соединений рекомендована смесь твердых перманганата калия СЃ карбонатом натрия или РѕРєСЃРёРґРѕРј кальция для окисления сульфидных Рё арсенидных СЂСѓРґ [5.1388-5.1390], хотя РѕРЅР° Рё РЅРµ нашла большого применения.  [2]

Р’ реакциях окисления неорганических соединений РІ водных растворах было установлено, что РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ непосредственный, без участия РІРѕРґС‹, переход кислорода. Например, РїСЂРё окислении сульфита СЃ помощью РњРїРћР°8 весь тяжелый кислород переходит РІ SOf -, РЅРµ разбавляясь кислородом РІРѕРґС‹.  [3]

Важно

Р’ реакциях окисления неорганических соединений РІ водных растворах было установлено, что РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ непосредственный, без участия РІРѕРґС‹, переход кислорода. Например, РїСЂРё окислении сульфита СЃ помощью РњРїРћР°8 весь тяжелый кислород переходит РІ SO, РЅРµ разбавляясь кислородом РІРѕРґС‹.  [4]

Результаты исследований жидкофазных реакций окисления неорганических соединений, спиртов, альдегидов, проведенных Га-бером Рё его сотрудниками Рё Бекстремом, создали теоретическую РѕСЃРЅРѕРІСѓ, РЅР° которой были построены первые радикально-цепные схемы окисления углеводородов.  [5]

Р�звестны Рё РґСЂСѓРіРёРµ реакции окисления неорганических соединений, скорость которых тормозится приложением высокого давления.  [6]

Р’ отличие РѕС‚ рассмотренных выше реакций окисления неорганических соединений, равновесие реакции окисления РќРЎ1 уже РїСЂРё температурах промышленного осуществления этого процесса ( 430 – 650 РЎ) РІ значительной степени сдвинуто влево. Поэтому для того, чтобы можно было оценить эффективность применения того или РёРЅРѕРіРѕ катализатора, необходимо прежде всего располагать сведениями Рѕ том, какие равновесные степени превращения РќРЎ1 возможны РІ конкретных условиях опыта. Естественно поэтому, что для данной реакции возможность понижения температуры проведения процесса РїСЂРё использовании соответствующих катализаторов приобретает особенно важное значение.  [7]

Р�Р· соединений С…СЂРѕРјР° ( VI) для окисления неорганических соединений обычно используют С…СЂРѕРјРѕРІСѓСЋ кислоту, триоксид С…СЂРѕРјР°, хромат Рё дихромат.  [8]

РќРµ менее важным основанием для выделения процессов окисления неорганических соединений РІ отдельную главу является Рё то обстоятельство, что, как следует РёР· изложенного ниже материала, катализаторы этих реакций РІРѕ РјРЅРѕРіРёС… случаях отличаются РѕС‚ контактов, применяющихся РїСЂРё окислении органических веществ. Это естественно, поскольку РІ процессах окисления последних необходима активация связей РЎ-РЎ или РЎ – Рќ, Р° окисление неорганических веществ требует активации иных связей. РљСЂРѕРјРµ того, РІ целом СЂСЏРґРµ случаев – например, РїСЂРё окислении SO2, РќРЎ1, H2S, CS2 – РЅР° первый план выдвигается проблема химической устойчивости катализаторов Рє воздействию реакционной среды, что также РЅРµ может РЅРµ сказаться РЅР° составе контактов.  [9]

Хемотрофы: 1) хемолитотрофы используют энергию окисления неорганических соединений ( водорода, аммиака, нитритов, железа ( II) и др.

) – Рљ РЅРёРј относятся железобактерии, нитрифицирующие бактерии, бесцветные серобактерии Рё РґСЂ.

Процесс биосинтеза, осуществляющийся за счет энергии химических превращений неорганических соединений, называется хемосинтезом.

Совет

В придонных слоях Рыбинского водохранилища около 50 % от общего суточного прироста бактерий составляют хемолитотрофы.

Очень велико РёС… значение Р·РёРјРѕР№, РєРѕРіРґР° РІ водоемах РѕРЅРё становятся практически единственным источником питания для гетеротрофов; 2) хемоорганотрофы используют энергию химических превращений сложных органических соединений. Р’ эту РіСЂСѓРїРїСѓ РІС…РѕРґСЏС‚ микроорганизмы, осуществляющие разложение органических соединений.  [10]

РЎ РґСЂСѓРіРѕР№ стороны, очевидно, что катализаторы окисления неорганических соединений должны иметь Рё свойства, общие СЃ контактами окисления органических веществ, поскольку РІ РѕР±РѕРёС… случаях, как правило, необходимым этапом реакции является активация кислорода.  [11]

Группа автотрофных микроорганизмов, получающих энергию РІ результате окисления неорганических соединений, РЅРѕСЃРёС‚ название хемосинтезирующих.  [12]

Эубактерий, Сѓ которых источником энергии служат процессы окисления неорганических соединений, были обнаружены РІ конце XIX РІ.  [14]

Большое число фотометрических методов определения кислорода основано РЅР° реакциях окисления неорганических соединений, которые затем взаимодействуют СЃ органическими Рё неорганическими веществами СЃ образованием окрашенных – соединений. Р’ качестве восстановителей кислорода РІ щелочной среде часто применяются соли марганца ( II), железа ( II), С…СЂРѕРјР° ( II) Рё ( III), одновалентной или металлической меди. После поглощения кислорода определяют окисленные формы этих элементов Рё пересчитывают РЅР° содержание кислорода. Достаточно распространенным является метод, основанный РЅР° окислении РњРї11 РІ щелочной среде СЃ последующим определением Mniv. После взаимодействия марганца ( IV) РІ кислой среде СЃ РёРѕРґРёРґРѕРј измеряют оптическую плотность раствора выделившегося РёРѕРґР°.  [15]

Страницы:      1    2    3

Источник: https://www.ngpedia.ru/id207171p1.html

Участие микроорганизмов в круговороте серы

Процессы минерализации органических соединений серы, сульфофикация, десульфофикация, характеристика возбудителей, условия, определяющие их развитие. Значение превращений серы в природе и для сельского хозяйства.

Сера – необходимый питательный элемент для организмов. В почве она встречается в форме сульфатов – СаSO4 • 2Н2 O, Nа2 SO4, К2 SO4 (NH4 ) 2 SO4, сульфидов – FеS2, Na2 S, ZnS и органических соединений. Сера содержится в аминокислотах белков растений, животных и микроорганизмов, валовые ее запасы в почвах сравнительно невелики, и растения часто испытывают недостаток в ней.

Органические и неорганические формы серы под влиянием деятельности микроорганизмов подвергаются в почве различным превращениям. Направление трансформаций соединений серы регулируется в основном факторами внешней среды.

Обратите внимание

Органические соединения серы могут быть разрушены и минерализованы. В определенных условиях восстановленные неорганические соединения серы подвергаются окислению микроорганизмами, а окисленные (сульфаты, сульфиты и др.

), наоборот, могут быть восстановлены в Н2 S.

Среди активных окислителей восстановленных неорганических соединений серы можно выделить четыре группы микроорганизмов:

тионовые бактерии, представленные родами Thiobacillus, Thiosphaera, Thiomicrospira, Thiodendron и Sulfolobus;

одноклеточные и многоклеточные (нитчатые) формы, образующие трихомы и относящиеся к родам Achromatium, Thiobacterium, Thiospira, Beggiatoa, Thiothrix, Thioploca и др.;

фотосинтезирующие пурпурные и зеленые серные бактерии, а также некоторые цианобактерии;

хемоорганогетеротрофные организмы родов Bacillus, Pseudomonas актиномицеты и грибы (Penicillium, Aspergillus).

Микроорганизмы первой группы обитают в почве. Нитчатые формы встречаются главным образом в грязевых водоемах, возможно, их развитие в затопленных почвах, содержащих восстановленные формы серных соединений. Фотосинтезирующие бактерии обитают в водной среде (пруды, морские лагуны, озера и т.д.).

Наиболее широко распространены тионовые бактерии рода Thiobacillus, впервые выделенные из морского ила в 1902 г. Натансоном, а в 1904 г. – М. Бейеринком. Представители данного рода способны окислять тиосульфат, сероводород, сульфиды, тетратионаты и тиоцианаты. Наиболее интересны виды: Т. thiooxidans, Т. thioparus, Т. novellus,T. denitrificans, Т. ferrooxidans и др.

Бактерии рода Thiobacillus представляют собой неспорообразующие грамотрицательные палочки длиной от 1 до 4 мкм, диаметром около 0,5 мкм. Большинство видов рода подвижны и передвигаются посредством полярного жгутика. Источником углерода для синтеза углеводов и других органических соединений бактерии служат СO2 и бикарбонаты.

Важно

За исключением Т. novellus и некоторых других видов, относящихся к факультативным хемолитоавтотрофам и хемолитогетеротрофам представители рода Thiobacillus облигатные хемолитоавтотрофы, т.е. живут за счет энергии, выделяющейся при окислении неорганических соединений серы. Ход окислительных процессов, вызываемых серными бактериями, может быть представлен следующими уравнениями:

2S + 3O2 +2H2O→ 2H2SO4

5NA2S2O3 + 4O2+H2O→5NA2SO4+H2SO4+4S

2NA2S2O3+ 1/2O2+ H2O→NA2S4O6+2NAOH

Тетратионаты могут подвергаться дальнейшему окислению до серной кислоты:

NA2S4O6+SO2+6H+→NA2SO4+3H2SO4

Гипотетическая цепь реакций окисления элементарной серы бактериями рода Thiobacillus может быть представлена в следующем виде:

ТИОСУЛЬФАТ ТЕТРАТИОНАТ

SO→S2O3І→S4O6І

↑ ↓

SO4І←SO3І←S3O6І

СУЛЬФАТ СУЛЬФИТ ТРИТИОНАТ

По современным представлениям, сера из среды поступает в клеточную вакуоль тиобактерии, наполненную валютином, путем диффузии и накапливается в виде запасного вещества. Далее сера может окисляться по мере надобности, причем скорость процесса зависит от площади соприкосновения элемента с бактериальными клетками.

Последнее позволяет предположить, что на клеточной поверхности бактерий действуют ферменты, способствующие поступлению серы внутрь клетки, и под их влиянием сера восстанавливается до сульфидного иона, окисление которого происходит в дольнейщем внутриклеточное. Sulfolobus sp.

И Thiobacillus ferrooxidans кроме окисления серы обладают также способностью окислять двухвалентное железо FE2+.

Тионовые бактерии – облигатные аэробы, за исключением Т. Denitrificans, который в присутствии нитрата развивается как анаэроб.

В последнее время обнаружены сероокисляющие бактерии, способные к жизнедеятельности при pH 2…3 и температуре 70…75С и сохраняющие жизнеспособность при 90С.

Это термоацидофильные архебактерии, факультативные хемолитоавтотрофы рода Sulfolobus. Распространены они в термальных серных источниках.

Одноклеточные бесцветные серобактерии представлены родами Ahromatium, Thiobacterium, Macromonas, Thiospira и др. эти организмы имеют сферическую, овальную, палочковидную или извитую форму, есть подвижные и неподвижные, грамотрицательные. К многоклеточным бесцветным (нитчатым) серным бактериям относят микроорганизмы родов Beggiatoa, Thiop1оса, Thiothrix и др.

Совет

Они окисляют сероводород до элементарной серы, которая временно откладывается внутри клеток. Установлена способность бактерий указанных родов окислять серу и использовать органические вещества. Способность автотрофного усвоения СО 2 для снабжения клеток углеродом пока не доказана.

Процессы окисления сульфида и серы можно представить по следующим уравнениям:

Н2 S +1 /2 O2 – S + Н2 O

S+ 11 /2 O2 + Н2 O – Н2 SO4

Окисляют соединения серы также фотолитоавтотрофные пурпурные и зеленые серные бактерии. Они обычно обитают в среде, где имеется Н2 S. Большой роли в почвах не играют.

Серу могут окислять многие хемоорганогетеротрофные микроорганизмы. Например, некоторые виды родов Bacillus, Pseudomonas, актиномицетов и грибов окисляют порошковидную серу. Хемоорганогетеротрофные организмы окисляют серу в присутствии органических веществ.

Процесс ее окисления экзотермический, но хемоорганогетеротрофные микроорганизмы не используют выделяющуюся энергию. Такое превращение представляется для них побочным процессом в главном направлении метаболизма.

Окисление серы хемоорганогетеротрофными микроорганизмами идет довольно медленно и слабо.

Бактерии, окисляющие неорганические соединения серы, применяют при разработке месторождений полезных ископаемых. Так, проведены исследования, которые позволили начать применение окисляющих серу бактерий из рода Thiobacillus (Т. ferrooxidans) для выщелачивания бедных сульфидных руд.

Наиболее практически освоены методы микробиологического выщелачивания меди из минералов, в которых медь соединена с серой. Обработке подвергают отвалы бедных руд на поверхности или под землей.

Аналогично бактерии рода Thiobacillus можно использовать для получения различных металлов и редких элементов из минералов, содержащих серу.

Обратите внимание

Использование микробов в качестве “металлургов” экономически выгодно. Стоимость меди, полученной микробиологическим выщелачиванием, обходится в два с половиной раза дешевле, чем гидрометаллургическим способом. Микробиологический способ разработки полезных ископаемых применяют во многих странах мира.

Восстановление неорганических соединений серы осуществляется при разнообразных обменных процессах. Сульфаты могут быть источником серы, как для микро-, так и для макроорганизмов.

Усвоение данных соединений сопровождается восстановлением серы в биосинтетических процессах так называемой ассимиляционной сульфатредукции. Указанный процесс характерен для всех живых организмов.

Если растворимые сульфаты закрепляются в клетках микроорганизмов, процесс обозначают как иммобилизацию серы.

В плохо аэрированных, затопляемых почвах, с дефицитом кислорода, а также в водах лиманов, некоторых морей и других водоемов в зоне анаэробиоза происходит микробиологическое восстановление сульфатов. Такой процесс называют диссимиляционной сульфатредукцией, или сульфатным дыханием.

Бактерии, вызывающие восстановление сульфатов, подразделяют на неспорообразующие – род Desulfovibrio и спорообразующие – род Desulfotomaculum.

К роду Desulfovibrio относят неспороносные грамотрицательные изогнутые палочки, иногда S-образные или спиральные, имеющие полярные жгутики и отличающиеся большой подвижностью. Это облигатные анаэробы, мезофилы (оптимальная температура 30˚С).

Обнаружены в морской воде или иле, пресной воде и почве. Типичный вид – Desulfovibrio desulfuricans. Известны также D. vulgaris и D. gigas. Среди представителей рода встречаются галофилы.

Бактерии рода Desulfotomaculum представлены грамотрицательными, прямыми или изогнутыми спорообразующими подвижными палочками с перитрихальным расположением жгутиков. Это облигатные анаэробы, восстанавливающие сульфаты до сульфидов.

Важно

Они обнаружены в пресных водах, почвах, геотермальных областях, некоторых испорченных продуктах, в кишечнике насекомых и рубце животных. Desulfotomaculum nigrificans может превращать сульфаты в сульфиды при высоких температурах (оптимально 55 °С). К роду Desulfotomaculum относят также D.

orientis, представленный изогнутыми палочками, D.ruminis и D. acetooxidans, имеющие прямые палочки.

Обнаружен ряд новых сульфатредуцирующих бактерий, – в частности, рода Desulfobacter с неспорообразующими палочками, родов Desulfoсоссиs Desulfosarcina, представленных кокковыми формами, рода Desulfoпета, – имеющих нитевидную форму и передвигающихся скольжением.

Сульфатредуцирующие бактерии – специализированная группа микроорганизмов, использующих сульфат как акцептор электронов (водорода) в анаэробных условиях для окисления органических соединений или водорода.

Вопреки ранее распространенным представлениям Сульфатредуцирующие бактерии неспособны к автотрофному связыванию СО2 и нуждаются в готовых органических веществах, т.е. относятся к хемоорганогетеротрофам. Донором электронов (водорода) служат углеводы, органические кислоты, спирты, а также молекулярный водород.

Водород окисляемых органических субстратов переносится на окисленные соединения серы (сульфаты, сульфиты, тиосульфаты), которые восстанавливаются до Н2 S.

Анаэробное окисление органических веществ сульфатредуцирующими бактериями (Desulfotomaculum nigrificans, D. оrientis, D.ruminis, D. аcetooxidans, desulfuricans и др.) неполное ведет к аккумуляции уксусной кислоты и ее солей как конечного продукта:

2CH3CHOHCOONa + MgSO4 → H2S + 2CH3COONa + CO2 + MgCO3 + H2O

ЛАКТАТ НАТРИЯ АЦЕТАТ НАТРИЯ

Восстановлению могут подвергаться и другие соединения серы, например тиосульфаты и молекулярная сера. Восстановление SO3І – до Sx˚ осуществляют облигатно-анаэробные бактерии. Clostridium thermosulfurogenes, выделенные из термального источника.

Это хемоорганогетеротрофы, термофилы, они могут вызывать брожение с образованием этанола, молочной и уксусной кислот, Н2, осуществляют гидролиз пектина икрахмала. Восстановление тиосульфата. CL.

Совет

Thermosulforogenes выполняют с образованием молекулярной среды, которая откладывается на их клеточных стенках и выделяется в среду.

Молекулярную серу могут восстанавливать до H2S многие термоацедофильные облигатно-анаэробные архебактерии – Desulfuroccucus mucosus, pyrococcus furiosus, Thermoproteus tenax и др. перечисленные виды обитают в кислых гидротермальных источниках.

Так, для pyrococcus furiosus оптимальная реакция среды составляет ph 1, температурный оптиум – 100 ˚С. В анаэробных условиях серу могут восстанавливать архебактерии рода Sulfolobus, которые, как указывалось выше, в аэробных условиях серу окисляют.

Значительное количество сероводорода образуется при минерализации белковых соединений. Возбудителями данного процесса служат бактерии родов Psedomonos, Baccilus, Proteus, Clostridium и др. Считают, что биогенная сера, которая поступает в атмосферу в виде органических летучих соединений, представляет главным образом продукт жизнедеятельности бактерий, минерализующие белковые вещества.

Сульфатредуцирующие бактерии наносят определенный ущерб, разрушая материалы, неустойчивые к сероводороду. Например, указанные организмы разлагают нефтяные продукты, загрязняют сероводородом промышленный газ и т.д.

Деятельность сульфатредуцирующих бактерий – одна из причин коррозии металлического оборудования в анаэробной зоне.

Считают, что ущерб от коррозии трубопроводов под землей наполовину может быть отнесен на счет этих микроорганизмов.

Сероводород токсичен, поэтому при накоплении его в почве растительность быстро погибает. Если сероводород образуется в водоеме, то растения и животные в нем тоже гибнут. В некоторых озерах, лиманах и даже в открытом море на определенной глубине (в черном море на глубине 200 м) сероводород накапливается в таком количестве, что полностью подавляет развитие живых существ.

В то же время бактерии, восстанавливающие сульфаты, игра большую роль в геологических процессах. Они образуют НзS, участвующий в образовании серных руд. При окислении сероводород серными бактериями появляются залежи серы промышленного значения. Сульфатредуцирующие бактерии участвуют и в образовании сульфидных руд.



Источник: http://biofile.ru/bio/21157.html

Ссылка на основную публикацию