Fotosyntese i de grønne svovelbakterienerediger
de grønne svovelbakteriene bruker Et type i-reaksjonssenter for fotosyntese. Type i reaksjonssentre er bakteriell homolog av fotosystem I (PSI) i planter og cyanobakterier. GSB-reaksjonssentrene inneholder bakterioklorofyll a og er kjent Som P840-reaksjonssentre på grunn av eksitasjonsbølgelengden på 840 nm som driver strømmen av elektroner. I grønne svovelbakterier er reaksjonssenteret forbundet med et stort antenakompleks kalt klorosomet som fanger og trakter lysenergi til reaksjonssenteret. Klorosomene har en toppabsorpsjon i det fjerne røde området av spektret mellom 720-750 nm fordi de inneholder bakteriocholorophyll c, d og e.et proteinkompleks kalt Fenna-Matthews-Olson-komplekset (FMO) ligger fysisk mellom klorosomene og P840 RC. FMO-komplekset bidrar effektivt til å overføre energien absorbert av antena til reaksjonssenteret.
PSI og type I reaksjonssentre er i stand til å redusere ferredoksin (Fd), en sterk reduktant som kan brukes TIL å fikse CO
2 og redusere NADPH. Når reaksjonssenteret (RC) har gitt et elektron Til Fd, blir Det et oksidasjonsmiddel (P840+) med et reduksjonspotensial på rundt +300 mV. Selv om dette ikke er positivt nok til å strippe elektroner fra vann for å syntetisere O
2 (E
0 = + 820 mV), kan det akseptere elektroner fra andre kilder som H
2s, tiosulfat eller Fe2+
ioner. Denne transporten av elektroner FRA donorer SOM H
2S til akseptoren Fd kalles lineær elektronstrøm eller lineær elektrontransport. Oksydasjonen av sulfidioner fører til produksjon av svovel som et avfallsprodukt som akkumuleres som globuler på den ekstracellulære siden av membranen.Disse svovelkulene gir grønne svovelbakterier sitt navn. Når sulfid er utarmet, blir svovelkulene konsumert og videre oksidert til sulfat. Imidlertid er veien for svoveloksydasjon ikke godt forstått.
I Stedet for å sende elektronene på Fd, Kan Fe-s-klyngene i P840-reaksjonssenteret overføre elektronene til menaquinon (MQ:MQH
2) som returnerer elektronene til P840+ via en elektrontransportkjede (ETC). På vei tilbake til RC passerer elektronene FRA MQH2 gjennom et cytokrom bc1-kompleks (lik kompleks III av mitokondrier) som pumper H+
ioner over membranen. Det elektrokjemiske potensialet til protonene over membranen brukes til å syntetisere ATP av FOF1 ATP-syntasen. Denne sykliske elektrontransporten er ansvarlig for å konvertere lysenergi til cellulær energi i FORM AV ATP.
karbonfiksering av grønne svovelbakterierrediger
Grønne svovelbakterier er fotoautotrofer: De får ikke bare energi fra lys, de kan vokse ved å bruke karbondioksid som eneste kilde til karbon. De løser karbondioksid ved hjelp av omvendt tricarboxylsyre syklus (rTCA) syklus hvor energi forbrukes for å redusere karbondioksid for å syntetisere pyruvat og acetat. Disse molekylene brukes som råmaterialer for å syntetisere alle byggesteinene en celle trenger for å generere makromolekyler. RTCA-syklusen er svært energieffektiv slik at bakteriene kan vokse under svake lysforhold. Men det har flere oksygenfølsomme enzymer som begrenser effektiviteten i aerobe forhold.
reaksjonene ved reversering av den oksidative trikarboksylsyresyklusen katalyseres av fire enzymer:
- pyruvat: ferredoksin (Fd) oksidoreduktase: acetyl-CoA + CO2 + 2FDRED + 2h+ ⇌ pyruvat + CoA + 2fdox
- ATP citratlyase: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. Imidlertid viser de en form for mixotrofi hvor de kan konsumere enkle organiske forbindelser i nærvær av lys og CO2.
Nitrogenfikseringrediger
flertallet av grønne svovelbakterier er diazotrofer: de kan redusere nitrogen til ammoniakk som deretter brukes til å syntetisere aminosyrer.