Биотехнология: Монография. Волова Т.Г. - 169 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СФУ | Красноярск

Составители: 

Рубрика: 

168
Механизмы бактериального окисления продуктов электрохимических
реакций (Fe
2+
, S
2–
, S
0
) пока не считаются выясненными. Более изученным
является вопрос о механизме окисления железа. Полагают, что при бакте-
риальном окислении Fe
2+
оно поступает в периплазматическое простран-
ство. Электроны акцептируются медьсодержащим белком рустицианином
и переносятся через мембрану по цитохромной цепи. Перенос двух элек-
тронов обеспечивает возникновение на мембране потенциала в 120 мВ, а
двух протонов – 210 мВ. Суммарный потенциал в 330 мВ достаточен для
образования молекулы АТФ. Вторая часть реакции окисления железа,
приводящая к образованию
воды, реализуется на внутренней стороне ци-
топлазматической мембраны и в цитоплазме.
Четких представлений по механизму окисления сульфид ной серы пока
нет. Возможно, медьсодержащий белок является первичным акцептором
сульфида, поступающего в периплазму; а далее процесс идет с участием
цепи переноса электронов. Есть данные о том, что элементная сера окис-
ляется железоокисляющими бактериями
до серной кислоты по реакции:
S
0
ромбическая
→ S
0
b → SO
3
2–
→ SO
4
2–
,
где S
0
b – редкий тип серы, напоминающий b модификацию селена.
Сера в коллоидном состоянии поступает в периплазматическое про-
странство клетки и, возможно, окисляется на поверхности цитоплазмати-
ческой мембраны и во внутриклеточной мембранной системе. Механизм
генерирования АТФ при этом, возможно, аналогичен процессу при окис-
лении двухвалентного железа.
Сульфидные минералы эффективно окисляются бактериями при сле-
дующих
условиях: микроорганизмы должны быть адаптированными к
условиям конкретной породы, их концентрация в среде должна быть дос-
FeAsS Fe + As +S
→
2+
3+
0
AsO + 8H
4
3-
+
HO
2
7H O
2
H
+
FeAsO
4
SO + 8H
4
2-
+
+
1
6
H
+
3
.
5
O
2
O
2
Fe
2+
e
-
e
-
7e
-
e
-
6e
-
T. ferrooxidans
T. ferrooxidans
2e
-
Fe
3+
A
Д
Д
Рис. 5.3. Модель бактериально-химического окисления арсенопирита
Thiobacillus ferrooxidans (по Г. И. Каравайко, 1984).
А – анод; К – катод; Д – диффузионный слой

Страницы