organismus des tages chloroflexus aurantiacus. phylogenie von chloroflexus domäne: bakterien...
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Organismus des TagesChloroflexus aurantiacus
Phylogenie von Chloroflexus
• Domäne: Bakterien
• Phylum: Chloroflexi
• Ordnung: Chloroflexales
• Familie: Chloroflexaceae
• Genus: Chloroflexus
• andere Genera:– Chloronema– Roseiflexus
The uncultured majority
• Black: 12 original Phyla (Woese 1987)many pure cultures
• White: 14 new phyla since 1987some isolates
• Gray: 26 candidate phylano isolates
Rappé & Giovannoni (Annu Rev Microbiol, 2003)Keller & Zengler (Nat Rev Microbiol, 2004)
What are they all doing ?
1205
1367
220
1808
91
8
4
9
13
1124
25
n = published species
Physiologische Eigenschaften von C. aurantiacus
• Thermophil (bis 70° C)
• Aerob, fakultativ anaerob
• Wächst: – Photoautotroph über 3-Hydroxypropionatzyklus– Photoorganotroph (wie
Nichtschwefelpurpurbakterien)– Chemoorganotroph (bei Lichtmangel)
• Anoxygene Photosynthese
Entnommen aus Fuchs et al., 2007
Photosynthese von C. aurantiacus
• Eigenschaften der grünen Schwefelbakterien (Chlorobi)– Chlorosom– Bacteriochlorophyl c
• Eigenschaften der Nichtschwefelpurpurbakterien– Bacteriochlorophyl a– Reaktionszentrum der Nichtschwefelpurpur?– B880 Antennenkomplex
Schema des Photosyntheseapparates von Chloroflexus
Wo absorbieren welche Chlorophylle?
Schichtung im stratifizierten See
Erfolgreiche Jagd in der Sprungschicht
Es geht aber auch in einem Tümpel
Vergleich zu Chlorobi (grüne Schwefelbakterien)
- Ähnliche Photosynthese
- Aber keine reduzierten Schwefelverbindungen als Elektronendonor
Wichtigster Unterschied zu oxygener Photosynthese?
- Nur ein Photosystem
- Nicht genügend Energie um von Wasserspaltung (+ 1,2 V) zur Reduktion von NADH zu kommen (- 0,32V)
Aufgaben der Photosynthese:
1)Energiegewinnung
2)Bereitstellen von Reduktionsäquivalenten (NAD(P)H)
Halobakterien
Habitate für Hyperhalophile
Phototrophe halophile Einzeller färben das Wasser dieser Salzgewinnungsanlage. Je nach Salzgehalt dominieren bestimmte Arten in den einzelnen Becken.
Salzsee
• Bild aus Fuchs Seite 563
Saline
Spezielle phototrophe Energiegewinnung bei Halobakterien
• Bacteriorhodopsin
• Lichtgetriebene Protonenpumpe (ohne ETP)
• Integrales Membranprotein mit 7 Helices (Österheld, MPI Martinsried)
• Bildet eine quasikristalline Struktur in der Membran (Purpurmembran)
• Pigment Retinal ist kovalent gebunden
Halobacterium salinarum und Bacteriorhodopsin
Geklaut vom Lehrstuhl für Biophysik Ruhr-Uni Bochum
Funktionsweise von Bacteriorhodopsin
• Anregung führt zu – Konformationsänderung des Proteins
– pKa-Erhöhung der Lysin Schiffschen Base (Freigabe des Protons)
– Rückfaltung zum CP und erneute Protonierung