fotosynteza w zielonej bakterii siarkiedit
zielone bakterie siarki wykorzystują centrum reakcji typu I do fotosyntezy. Centra reakcji typu I są bakteryjnym homologem fotosystemu I (PSI) u roślin i sinic. Centra reakcji GSB zawierają bakteriochlorofil a i są znane jako centra reakcji P840 ze względu na długość fali wzbudzenia 840 nm, która napędza przepływ elektronów. W zielonych bakterii siarkowych centrum reakcji jest związane z dużym kompleksem antena zwanym chlorosomem, który przechwytuje i odprowadza energię świetlną do centrum reakcji. Chlorosomy mają szczytową absorpcję w dalekim czerwonym obszarze widma między 720-750 nm, ponieważ zawierają bakteriocholorofil c, d i e. kompleks białkowy o nazwie Kompleks Fenna-Matthews-Olson (FMO) fizycznie znajduje się między chlorosomami a P840 RC. Kompleks FMO pomaga skutecznie przenosić energię pochłoniętą przez antenę do centrum reakcji.
psi i centra reakcji typu I są w stanie zredukować ferredoksynę (Fd), silny środek redukujący, który może być użyty do ustalenia CO
2 i zmniejszenia NADPH. Gdy Centrum reakcji (RC) oddało elektron do Fd, staje się środkiem utleniającym (P840+) o potencjale redukcji około +300 mV. Chociaż nie jest to wystarczająco dodatnie, aby usunąć elektrony z wody w celu syntezy O
2 (E
0 = +820 mV), może przyjmować elektrony z innych źródeł, takich jak H
2S, tiosiarczan lub jony Fe2+
. Ten transport elektronów z donorów takich jak H
2S do akceptora FD nazywa się liniowym przepływem elektronów lub liniowym transportem elektronów. Utlenianie jonów siarczkowych prowadzi do produkcji siarki jako produktu odpadowego, który gromadzi się jako globulki po zewnątrzkomórkowej stronie błony.Te globulki siarki dają zielone bakterie siarki ich nazwę. Gdy siarczek jest wyczerpany, globulki siarki są zużywane i dalej utleniane do siarczanu. Jednak droga utleniania siarki nie jest dobrze poznana.
zamiast przekazywać elektrony na Fd, klastry Fe – S w centrum reakcji P840 mogą przenosić elektrony do menachinonu (mq:MQH
2), który zwraca elektrony do P840+ za pośrednictwem łańcucha transportu elektronów (itp.). W drodze powrotnej do RC elektrony z MQH2 przechodzą przez kompleks cytochromu BC1 (podobny do kompleksu III mitochondriów), który pompuje jony H+
przez błonę. Potencjał elektrochemiczny protonów w błonie jest wykorzystywany do syntezy ATP przez syntazę ATP FOF1. Ten cykliczny transport elektronów jest odpowiedzialny za przekształcenie energii świetlnej w energię komórkową w postaci ATP.
Wiązanie węgla zielonej bakterii siarkiedit
bakterie zielonej siarki są fotoautotrofami: nie tylko pobierają energię ze światła, ale mogą rosnąć przy użyciu dwutlenku węgla jako jedynego źródła węgla. Utrwalają dwutlenek węgla za pomocą odwrotnego cyklu kwasu trikarboksylowego (rTCA), w którym energia jest zużywana do redukcji dwutlenku węgla w celu syntezy pirogronianu i octanu. Cząsteczki te są używane jako surowce do syntezy wszystkich bloków budulcowych, których komórka potrzebuje do generowania makrocząsteczek. Cykl rTCA jest wysoce energooszczędny, umożliwiając rozwój bakterii w warunkach słabego oświetlenia. Ma jednak kilka enzymów wrażliwych na tlen, które ograniczają jego wydajność w warunkach tlenowych.
reakcje odwrócenia oksydacyjnego cyklu kwasu trikarboksylowego są katalizowane przez cztery enzymy:
- pirogronian: ferredoksyna (Fd) oksydoreduktaza:acetylo-CoA + CO2 + 2F + 2h+ pirogronian + Coa + 2fdox
- LIAZA cytrynianowa ATP: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. Jednak wykazują one formę miksotrofii, gdzie mogą spożywać proste związki organiczne w obecności światła i CO2.
Wiązanie Azotuedytuj
większość bakterii zielonej siarki to diazotropy: mogą redukować azot do amoniaku, który jest następnie używany do syntezy aminokwasów.