Schwefelbakterien

Schwefelbakterien sind autotrophe Bakterien, die Schwefelwasserstoff (H₂S) und andere reduzierte Schwefelverbindungen, wie zum Beispiel Thiosulfat (S₂O₃^2-), zu elementarem Schwefel (S) oder Sulfat oxidieren. Die meisten können auch elementaren Schwefel zu Sulfat oxidieren. Die Schwefelbakterien bilden einen Stoffwechseltyp, keine phylogenetische Einheit. Viele Gruppen sind deshalb nicht verwandt und in sehr verschiedenen Taxa zu finden.

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Zwei physiologische Gruppen von Schwefelbakterien werden unterschieden:

Chemolithoautotrophe Schwefelbakterien. Diese Bakterien decken ihren Energiebedarf durch die exergonen Schwefel-Oxidationen. Zu dieser Gruppe gehören zum Beispiel Acidithiobacillus thiooxidans (einzellig, aerob, acidophil), Beggiatoa (mehrzellig, fädig, aerob, nicht acidophil), viele endolithisch lebende Bakterien und auch Thiomargarita namibiensis, die "Schwefelperle von Namibia", das mit einem Durchmesser von bis zu einem dreiviertel Millimeter größte bislang (1999) entdeckte Bakterium, das bereits mit bloßem Auge sichtbar ist.

Photoautotrophe Schwefelbakterien. Diese Bakterien besitzen Bacteriochlorophyll und nutzen Schwefelwasserstoff (H₂S) oder andere reduzierte Schwefelverbindungen als Elektronenquelle (Reduktans) für eine anoxygene Photosynthese. Zu dieser Gruppe gehören die obligat anaeroben "Grünen Schwefelbakterien" (zum Beispiel die Gattung Chlorobium) und die ebenfalls obligat anaeroben "Schwefelpurpurbakterien" (zum Beispiel die Gattung Chromatium).

Cyanobakterien betreiben eine oxygene Photosynthese. Das bedeutet, sie haben zwei Lichtsysteme und können Wasser als Elektronenquelle für die Reduktion von Kohlenstoffdioxid nutzen (unter Bildung von elementarem Sauerstoff). Einige Cyanobakterien können aber bei Vorhandensein von Schwefelwasserstoff auch diesen als Elektronenquelle nutzen (unter Bildung von elementarem Schwefel) und verwenden in diesem Fall nur das Photosystem I, sie betreiben dann eine anoxygene Photosynthese. Sie können demnach der zweiten Gruppe, den photoautotrophen Schwefelbakterien zugerechnet werden. Man deutet die Fähigkeit zur Nutzung von Schwefelwasserstoff als Reduktans als Relikt der Evolution von oxygener Photosynthese aus der anoxygenen.

Siehe auch

Chemotrophie, Phototrophie