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Lexikon der Biologie: eisenoxidierende Bakterien

eisenoxidierende Bakterien, Eisenoxidierer, "echte" Eisenbakterien, die Eisen(II) zu Eisen(III) oxidieren und dabei ihre Stoffwechselenergie (ATP) an einer verkürzten Atmungskette gewinnen. Eindeutig nachgewiesen ist dieser chemolithotrophe Energiestoffwechsel meist nur bei eisenoxidierenden Bakterien, die unter sauren Bedingungen wachsen, da in diesen Biotopen keine spontane Oxidation des Eisens stattfindet. Wichtigste Art ist Thiobacillus (= Ferrobacillus) ferrooxidans ( vgl. Infobox ), die sowohl Eisen- als auch reduzierte Schwefelverbindungen zum Energiegewinn nutzt (schwefeloxidierende Bakterien). Thiobacillus ferrooxidans (Thiobacillus) kommt in sauren Wässern von Erzbergwerken vor, in denen Eisenpyrit (FeS2) und andere Metallsulfide enthalten sind, und spielt eine wichtige Rolle bei der mikrobiellen Laugung von Erzen. Thermophile Eisenoxidierer findet man auch bei den Archaebakterien, z. B. Sulfolobus acidocaldarius und Ferroglobus placidus. Der Stoffwechsel der "klassischen" Eisenbakterien ist dagegen weitgehend ungeklärt. Gallionella ferruginea (Gallionella) kann aber auch allein mit Eisen(II)-Verbindungen als Energiequelle und Kohlendioxid als Kohlenstoffquelle chemolithoautotroph wachsen. Die eisenfällenden Scheidenbakterien (Leptothrix, Crenothrix) und die bekapselten Bakterien (Siderocapsa-Arten) scheinen dagegen organische Substrate zum Energiegewinn zu benötigen. Die Eisenoxidation ist bei diesen Formen wahrscheinlich eine unspezifische Reaktion mit Hüllsubstanzen oder möglicherweise nur eine Ablagerung chemisch ausgefällter Eisenhydroxide. Eine Reihe von Eisenbakterien (z. B. Leptothrix discophora, Hyphomicrobium, Pedomicrobium) oxidieren und fällen auch Manganverbindungen (manganoxidierende Bakterien). Eine Fe(II)-Oxidation kann auch durch anoxygene phototrophe Bakterien stattfinden. Die dabei freiwerdenden Elektronen werden aber nicht zum Energiegewinn, sondern zur Reduktion von Kohlendioxid genutzt.

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