Bactérias redutoras de sulfato e enxofre

Bactérias redutoras de
sulfato e enxofre
Microbiologia
Belo Horizonte
2009
Componentes: Camila Esteves
Fernanda Faria
Patrícia Fernanda
Rodrigo Passos
Turma: 1º NA
Curso: Meio Ambiente - Subsequente
Professora: Juliana Calábria
Introdução
As bactérias redutoras de sulfato e de
enxofre são um grupo de procariontes
heterotróficas anaeróbios, com uma
fisionomia única e que apresentam
uma grande capacidade de reduzir o
sulfato/enxofre.
Introdução
São quimiorganotróficos, porém certas
espécies têm capacidade de crescer
quimiolitotroficamente (Desulfosarcina,
Desulfonema, Desulfotomaculum e
certas espécies de de Disulfovibrio): H2
(doador de é)+ SO4 (aceptor de é) +
CO2 (fonte de C).
Introdução
Molécula de enxofre
vista
de
dois
ângulos diferentes.
A maneira como os
átomos
estão
ligados em uma
molécula de enxofre
determina
seu
formato.
Ciclo do enxofre
Figura – Ciclo do enxofre
Fisiologia
As
bactérias
redutoras
de
sulfato/enxofre
são
anaeróbicas
obrigatórias, apesar de haver relatos de
que essas bactérias coexistiram com
cianobactérias produtoras de O2.
Possui uma variedade de doadores de
elétrons, como H2, lactato e piruvato.
Metabolismo
Compostos de Enxofre e doadores de é para a
redução do sulfato
Composto
Estado de
Oxidação
S orgânico (R- SH)
-2
Sulfeto (H2S)
-2
Enxofre elementar (S0)
0
Tiosulfato (S2O3-2)
+2
Dióxido de enxofre (SO2)
+4
Sulfito (SO3-2)
+4
Sulfato (SO4 2- )
+6
Alguns doadores de é utilizados para a
redução de sulfato
H2 , Lactato, Piruvato, Etanol e outros álcoois
Fumarato, Malato, Colina, Acetato, Propionato,
Butirato, Ácidos graxos de cadeia longa, Benzoato,
Indol, Hexadecano
Respiração e fermentação
A maioria das bactérias redutoras de sulfato e
enxofre utilizam vários compostos orgânicos
como doadores de elétrons terminais como
lactato, acetato, hidrogênio.
Algumas destas bactérias, na ausência total
de aceptor de elétrons, fazem fermentação
de certos compostos orgânicos como o
piruvato.
Transporte de é e conservação
de energia em BRS
Exterior
+
Membrana
Interior
-
Lactato
Piruvato
Acetato
Redução do Sulfato
Dissimilativa
Assimilativa
Dissimilação e assimilação
Na redução assimilativa de sulfato, o
H2S
formado
é
imediatamente
convertido a enxofre orgânico, na forma
de aminoácidos e assim por diante.
Na redução dissimilativa de sulfato o
H2S é excretado.
Grupos de bactérias redutores
de sulfato
Grupo I oxida sua fonte de energia ao
nível de acetato e excretam esse acido
graxo como produto final.
Grupo II oxidam totalmente ácidos
graxos, lactato, succinato e até mesmo
benzoato, originando, em alguns casos
CO2.
Grupo I
Bactérias
do
Desulfovibrio,
grupo
I
–
como
Desulfomonas,
Desulfotomaculum e Desulfobulbus –
utilizam lactato, piruvato, etanol e
certos ácidos graxos como doadores de
elétrons.
Outras utilizam malato, sulfonatos e
certos alcoóis primários.
Exemplos grupo I
Curiosidade: Desulfovibrio
Desulfovibrio
gênero
mais estudado estirpe
são encontrados em
uma
variedade
de
habitats, incluindo solo,
os intestinos e fezes de
animais. Cresce em
temperaturas ideais de
20°C a 40° C.
Exemplos
Desulfovibrio desulfuricans
Desulfobulbus propionicus
Grupo II
Os gêneros do grupo II – como
Desulfobacter,
Desulfococus,
Desulforsarcina,
Desulfonema
–
especializaram-se na oxidação de ácidos
graxos,
particularmente
acetato,
reduzindo sulfato a sulfeto. As bactérias
redutos de sulfato são, em sua maioria,
anaeróbias obrigatórias.
Tabela grupo II
Curiosidade: Desulfobacter
Gram-negativa capaz
de oxidar acetato em
CO2. Encontrada em
águas marinhas e
possui forma oval ou
de vibrião. Crescem
em temperatura ideal
de 25°C a 40°C.
Desulfobacter postgatei
Exemplos
Desulfosarcina variabilis
Desulfonema limicola
Redução do enxofre
Os organismos dissimilativos redutores de
enxofre podem reduzir enxofre elementar ( S°)
a sulfeto (H2S), mas são incapazes de reduzir
sulfato (SO4 2- ) a H2S.
Podem crescer anaerobicamente, associado a
oxidação dos substratos, como acetato ou
etanol, à redução de enxofre elementar a
sulfeto de hidrogênio.
Tabela grupo dissimilativo
Curiosidade: Desulforomonas
São
anaeróbias
obrigatórias
e
utilizam
apenas
enxofre
como
aceptor de elétrons.
São
encontradas
nos mesmos habitats
que as redutoras de
sulfato.
Ecologia
Essas bactérias são amplamente
distribuídas em ambientes aquáticos
(sedimento de água doce e marinho) e
terrestres anóxicos; ocasionalmente
podem ser isoladas dos intestinos de
mamíferos.
Ecologia
A atividade dessas
bactérias
libera
milhões
de
toneladas de H2S
na atmosfera todo
ano.
The Plum Island Estuary Microbial Observatory (PIMO), located at the Plum
Island Estuary LTER site in coastal Massachusetts, identifies prokaryotes in salt
marsh sediments and plankton and determines their role in controlling major
ecosystem processes. Among SRBs identified, relatives of Desulfosarcina
variabilis and Desulfobacterium anilini were found to be persistent in the
sediment.
Ciclo do enxofre
Figura – Ciclo do enxofre
Referências
TORTORA, Gerard J.; FUNK, Berbell R.; CASE,
Christine L.; Microbiologia. São Paulo: Artmed, 2006.
pag 894. 8 ed.
MADIGAN, M. T.; MARTNKO, J. M.; PARKER, J.
BROCK:Biologia dos microorganismos. Local: Prentice
Hall, 1999. 10 ed.
FONSECA, Aroldo Correa da. Microorganismos e os
ciclo biogeoquímicos. 2005. 9 f. Trabalho disciplinar.
Centro Federal de Educação Tecnológica do Paraná.
Curitiba.2005.
Disponível
em:<http//:www.ube164.pop.com.br>. Acesso em: 01 jul. 2009.