fotosyntéza v zelené sirné bakteriiedit
zelené sirné bakterie používají pro fotosyntézu reakční centrum typu I. Reakční centra typu I jsou bakteriálním homologem fotosystému i (PSI) v rostlinách a sinicích. Reakční centra GSB obsahují bakteriochlorofyl a a jsou známá jako reakční centra P840 kvůli excitační vlnové délce 840 nm, která pohání tok elektronů. U bakterií zelené síry je reakční centrum spojeno s velkým anténním komplexem zvaným chlorosom, který zachycuje a přivádí světelnou energii do reakčního centra. Chlorosomy mají maximální absorpci v daleko červené oblasti spektra mezi 720-750 nm, protože obsahují bakteriocholorofyl c, d a e. proteinový komplex zvaný Fenna-Matthews-Olsonův komplex (FMO) je fyzicky umístěn mezi chlorosomy a P840 RC. Komplex FMO pomáhá účinně přenášet energii absorbovanou antenou do reakčního centra.
PSI a reakční centra typu I jsou schopna redukovat ferredoxin (Fd), silné redukční činidlo, které lze použít k fixaci CO
2 a snížení NADPH. Jakmile reakční centrum (RC)dá FD elektron, stává se oxidačním činidlem (P840+) s redukčním potenciálem kolem + 300 mV. I když to není dostatečně pozitivní na to, aby se elektrony zbavily vody a syntetizovaly o
2 (E
0 = +820 mV), může přijímat elektrony z jiných zdrojů, jako jsou ionty H
2S, thiosíran nebo Fe2+
. Tento transport elektronů od dárců, jako je H
2S do akceptoru Fd, se nazývá lineární tok elektronů nebo lineární transport elektronů. Oxidace sulfidových iontů vede k produkci síry jako odpadního produktu, který se hromadí jako globule na extracelulární straně membrány.Tyto kuličky síry dávají zeleným sirným bakteriím své jméno. Když je sulfid vyčerpán, kuličky síry se spotřebují a dále oxidují na síran. Cesta oxidace síry však není dobře pochopena.
místo předávání elektronů na Fd mohou klastry Fe-S v reakčním centru p840 přenášet elektrony na menachinon (MQ: MQH
2), který vrací elektrony do P840+ prostřednictvím elektronového transportního řetězce (atd.). Na cestě zpět do RC elektrony z MQH2 procházejí komplexem cytochromu bc1 (podobně jako komplex III mitochondrií), který pumpuje ionty H +
přes membránu. Elektrochemický potenciál protonů přes membránu se používá k syntéze ATP syntázou FoF1 ATP. Tento cyklický transport elektronů je zodpovědný za přeměnu světelné energie na buněčnou energii ve formě ATP.
uhlíková fixace bakterií zelené síryedit
zelené sirné bakterie jsou fotoautotrofy: nejenže získávají energii ze světla, ale mohou růst pomocí oxidu uhličitého jako svého jediného zdroje uhlíku. Fixují oxid uhličitý pomocí cyklu reverzní trikarboxylové kyseliny (rTCA), kde se spotřebovává energie ke snížení oxidu uhličitého za účelem syntézy pyruvátu a acetátu. Tyto molekuly se používají jako suroviny k syntéze všech stavebních bloků, které buňka potřebuje k vytvoření makromolekul. Cyklus rTCA je vysoce energeticky účinný a umožňuje růst bakterií za zhoršených světelných podmínek. Má však několik enzymů citlivých na kyslík, které omezují jeho účinnost v aerobních podmínkách.
reakce obrácení oxidačního cyklu kyseliny trikarboxylové jsou katalyzovány čtyřmi enzymy:
- pyruvát: ferredoxin (Fd) oxidoreduktáza: acetyl – CoA + CO2 + 2Fdred + 2H+ PY pyruvát + CoA + 2Fdox
- ATP citrát lyáza:ACL, acetyl-CoA + oxaloacetate + ADP + Pi ⇌ citrate + CoA + ATP
- α-keto-glutarate:ferredoxin oxidoreductase:succinyl-CoA + CO2 + 2Fdred + 2H+ ⇌ α-ketoglutarate + CoA + 2Fdox
- fumarare reductasesuccinate + acceptor ⇌ fumarate + reduced acceptor
Mixotrophy in green sulfur bacteriaEdit
Green sulfur bacteria are obligate photoautotrophs: they cannot grow in the absence of light even if they are provided with organic matter. Vykazují však formu mixotrofie, kde mohou konzumovat jednoduché organické sloučeniny v přítomnosti světla a CO2.
fixace Dusíkemeditovat
většina zelených bakterií síry jsou diazotrofy: mohou redukovat dusík na amoniak, který se pak používá k syntéze aminokyselin.