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Lexikon der Biologie: Sulfatatmung

Sulfatatmung, Desulfurikation, dissimilatorische Sulfatreduktion, bakterieller anaerober Energiestoffwechsel, in dem organische Substrate oder Wasserstoff oxidiert und Sulfat (SO42–) zu Schwefelwasserstoff (H2S) reduziert werden ( vgl. Abb. ). Sulfate und andere oxidierte Schwefelverbindungen dienen an Stelle von molekularem Sauerstoff als Elektronenakzeptoren. Die Sulfatreduktion ist ein sehr komplexer Vorgang, bei dem anfangs sogar Energie (ATP; Adenosintriphosphat) zur Aktivierung von Sulfat verbraucht wird. Der Energiegewinn erfolgt an einer Elektronentransportkette (oxidative Phosphorylierung), die Cytochrome (c und b) als Komponenten enthält. Da dieser Stoffwechselweg unter anaeroben Bedingungen abläuft, kann er auch als „Schwefelwasserstoffgärung“ bezeichnet werden. Bakterien mit einer Sulfatatmung werden Sulfatreduzierer (Desulfurikanten) genannt. Eine besondere Form des Energiegewinns findet man bei einigen Sulfatreduzierern, die Schwefelkomponenten disproportionieren (Schwefel-Disproportionierung). Desulfovibrio sulfodismutans kann z.B. Thiosulfat zu Sulfat und Schwefelwasserstoff umwandeln; dabei entsteht ein Protonen-Gradient (protonenmotorische Kraft), der zum ATP-Gewinn genutzt wird. – Sulfatatmung findet in anaeroben Habitaten statt, wo organisches Material zersetzt wird und Sulfat vorliegt, z.B. Faulschlamm und Meeresablagerungen. Die schwarze Färbung des Faulschlamms (Sapropel) entsteht durch Ausfällung von Eisen oder anderen Schwermetallen mit H2S zu den entsprechenden Sulfiden. Die Hauptmenge des H2S in der Natur stammt aus der Sulfatatmung. Die meisten Schwefelablagerungen an der Golfküste von Texas und Louisiana sind biologischen Ursprungs und unter Beteiligung von Sulfatreduzierern entstanden. Desulfuration, Mineralisation, Schwefelkreislauf.



Sulfatatmung

Lactatabbau und Elektronentransport in der dissimilatorischen Sulfatreduktion (Sulfatatmung) von Desulfovibrio

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