Bakterie wodorowe

Bakterie wodorowe – bakterie utleniające wodór z wykorzystaniem tlenu jako ostatecznego akceptora elektronów. Są zdolne do wiązania CO
2, ale mogą również wykorzystywać substraty organiczne, dlatego zaliczane są do fakultatywnych chemolitoautotrofów.

Bakterie wodorowe w przeszłości zaliczane były do rodzaju Hydrogenomonas, są jednak bardzo zróżnicowaną grupą mikroorganizmów[1]. Należą w większości do gramujemnych (np. Pseudomonas facilis, Xanthobacter autotrophicus i Alcaligenes eutrophus), ale niektóre zaliczane są do gramdodatnich (np. Nocardia opaca, Mycobacterium gordonae i Bacillus sp.)[2].

Dawcą elektronów jest wodór cząsteczkowy, który utlenia się do wody według poniższej reakcji:

2H
2 + O
2 → 2H
2O

Wykorzystanie wodoru umożliwiają hydrogenazy. U mikroorganizmów tych występują dwa rodzaje hydrogenaz: hydrogenaza redukująca NAD (cytoplazmatyczna, rozpuszczalna) i hydrogenaza związana z błoną cytoplazmatyczną[2].

Niektóre bakterie wodorowe w przypadku dostępności zarówno wodoru, jak i CO
2 i substancji organicznych wykazują miksotrofizm, wykorzystując związki organiczne do budowy biomasy, a energię z utleniania wodoru do syntezy związków. Mając możliwość wykorzystania organicznych substratów, wykazują szybsze tempo wzrostu[3].

Bakterie wodorowe powszechnie występują w środowiskach, w których dostępne są jednocześnie wodór i tlen. Wodór wraz z dwutlenkiem węgla powstaje w warunkach beztlenowych podczas rozkładu materii organicznej w glebie i osadach dennych. Szczególnie licznie występują w glebach przesiąkniętych wodą, ale zasiedlają również gleby dobrze napowietrzone, porośnięte przez rośliny motylkowate. Wodór powstaje tam w reakcji asymilacji azotu z udziałem nitrogenazy[2].

Do bakterii wodorowych nie zalicza się bakterii utleniających wodór w warunkach tlenowych bez autotroficznego wiązania CO
2 (np. Acetobacter, Azotobacter i Enterobacteriaceae) ani utleniających wodór w warunkach beztlenowych wykorzystujących siarczany lub CO
2 jako akceptory wodoru (np. Desulfovibrio, Clostridium aceticum i Methanobacterium thermoautotrophicum)[3].

Bakterie wodorowe zostały opisane w 1910 roku przez polskiego uczonego Bronisława Niklewskiego[4].

Przypisy

  1. ↑ Hans G. Schlegel. The physiology of hydrogen bacteria. „Antonie van Leeuwenhoek”. 42 (3), s. 181–201, 1976. DOI: 10.1007/BF00394115. 
  2. ↑ a b c Hans G. Schlegel: Mikrobiologia ogólna. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2005, s. 447–448. ISBN 83-01-13999-4.
  3. ↑ a b Michel Aragno, Hans G. Schlegel: The Hydrogen-Oxidizing Bacteria. W: The Procaryotes. A Handbook on Habitats, Isolation, and Identification of Bacteria. M.P. Starr, H. Stolp, H.G. Trüper, A. Balows, H.G. Schlegel (red.). Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 1981, s. 865–893. DOI: 10.1007/978-3-662-13187-9. ISBN 978-3-662-13189-3.
  4. ↑ publikacja w otwartym dostępie – możesz ją przeczytać Hydrogen bacteria. „New Phytologist”. 12 (2), s. 63–64, 1912. DOI: 10.1111/j.1469-8137.1912.tb05617.x.