Bactérias redutoras de sulfato e enxofre

Microbiologia

Belo Horizonte

2009

Componentes: Camila Esteves Fernanda Faria Patrícia Fernanda

Rodrigo PassosTurma: 1º NACurso: Meio Ambiente - SubsequenteProfessora: 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.

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.

Introdução

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

Membrana Interior-

Acetato

LactatoPiruvato

Exterior +

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 grupo I – como Desulfovibrio, 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

Desulfobacter postgatei

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.

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.

A atividade dessas bactérias libera milhões de toneladas de H2S na atmosfera todo ano.

Ecologia

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.ube-164.pop.com.br>. Acesso em: 01 jul. 2009.