fotosyntes i de gröna svavelbakteriernaedit
de gröna svavelbakterierna använder ett typ i-reaktionscenter för fotosyntes. Typ i-reaktionscentra är bakteriehomologen för fotosystem I (PSI) i växter och cyanobakterier. GSB-reaktionscentren innehåller bakterioklorofyll a och är kända som p840-reaktionscentra på grund av exciteringsvåglängden på 840 nm som driver flödet av elektroner. I gröna svavelbakterier är reaktionscentret associerat med ett stort antena-komplex som kallas klorosomen som fångar och trattar ljusenergi till reaktionscentret. Klorosomerna har en toppabsorption i det avlägsna röda området av spektrumet mellan 720-750 nm eftersom de innehåller bakteriokolorofyll c, d och e. ett proteinkomplex som kallas Fenna-Matthews-Olson-komplexet (FMO) är fysiskt beläget mellan klorosomerna och P840 RC. FMO-komplexet hjälper effektivt att överföra den energi som absorberas av antena till reaktionscentret.
psi-och typ i-reaktionscentra kan minska ferredoxin (Fd), ett starkt reduktionsmedel som kan användas för att fixa CO
2 och minska NADPH. När reaktionscentret (RC) har gett en elektron till Fd blir det ett oxidationsmedel (P840+) med en reduktionspotential på cirka +300 mV. Även om detta inte är tillräckligt positivt för att ta bort elektroner från vatten för att syntetisera O
2 (E
0 = +820 mV), kan det Acceptera elektroner från andra källor som H
2s, tiosulfat eller Fe2+
joner. Denna transport av elektroner från givare som H
2S till acceptorn Fd kallas linjärt elektronflöde eller linjär elektrontransport. Oxidationen av sulfidjoner leder till produktion av svavel som en avfallsprodukt som ackumuleras som globuler på membranets extracellulära sida.Dessa svavelkulor ger gröna svavelbakterier sitt namn. När sulfid tappas förbrukas svavelkulorna och oxideras ytterligare till sulfat. Vägen för svaveloxidation är emellertid inte väl förstådd.
istället för att passera elektronerna på Fd kan Fe – s-kluster i p840-reaktionscentret överföra elektronerna till menakinon (MQ:MQH
2) som returnerar elektronerna till P840+ via en elektrontransportkedja (ETC). På vägen tillbaka till RC passerar elektronerna från MQH2 genom ett cytokrom bc1-komplex (liknande komplexet III av mitokondrier) som pumpar h+
joner över membranet. Den elektrokemiska potentialen hos protonerna över membranet används för att syntetisera ATP av FoF1 ATP-syntas. Denna cykliska elektrontransport är ansvarig för att omvandla ljusenergi till cellulär energi i form av ATP.
kolfixering av gröna svavelbakterierredigera
gröna svavelbakterier är fotoautotrofer: de får inte bara energi från ljus, de kan växa med koldioxid som sin enda kolkälla. De fixar koldioxid med omvänd trikarboxylsyracykel (rTCA) cykel där energi förbrukas för att minska koldioxid för att syntetisera pyruvat och acetat. Dessa molekyler används som råmaterial för att syntetisera alla byggstenar som en cell behöver för att generera makromolekyler. RTCA-cykeln är mycket energieffektiv så att bakterierna kan växa under svagt ljus. Men det har flera syrekänsliga enzymer som begränsar effektiviteten i aeroba förhållanden.
reaktionerna för reversering av den oxidativa trikarboxylsyracykeln katalyseras av fyra enzymer:
- pyruvat: ferredoxin (fd) oxidoreduktas: acetyl-CoA + CO2 + 2FDRED + 2h + pankreas pyruvat + CoA + 2fdox
- ATP citratlyas: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. Men de uppvisar en form av mixotrofi där de kan konsumera enkla organiska föreningar i närvaro av ljus och CO2.
Kvävefixeringedit
majoriteten av gröna svavelbakterier är diazotrofer: de kan reducera kväve till ammoniak som sedan används för att syntetisera aminosyror.