Кругообіг сірки

Сірка з`являється на земній поверхні як результат вулканічної діяльності у вигляді сполук, крім цього, вода в деяких джерелах теж містить сірководень. Кругообіг сірки проявляється біологічними процесами, які викликаються мікроорганізмами при гнитті тваринних і рослинних залишків. При розкладанні білків, що містять амінокислоти, що включають сірку (цистеїн, цистин, метіонін), і розкладанні ефірних масел рослин утворюється сірководень і меркаптан. Сірководень виділяється при відновленні солей сірчистої, сірчаної і сірчано кислот за участю сульфатвосстанавлівающіх бактерій і також втягується в круговорот сірки.

Взагалі-то сірководень не засвоюється рослинами, а відповідно, і тваринами. Сірководень окисляє особливі серобактерии, в результаті чого відбувається утворення сірчанокислих солей, які рослинами засвоюються дуже добре. Синтезовані рослинами сірковмісні сполуки також включаються в круговорот сірки в природі. Аммоніфіцірующіе і сульфатредуцирующие бактерії звільняють з них сірководень. Кругообіг сірки відбувається, з іншого боку, за рахунок серобактерий, що окислюють сірководень.

Групи серобактерий

Серобактерии поділяються на дві групи: безбарвні і пурпурні пофарбовані.

Безбарвні форми представляють:

1) всілякі види Beggiatoa - довгі свободноплавающие нитки. Серед них спостерігаються найбільші з усіх бактерій-

2) деякі види Thiothrix - це довгі нерухомі нитки, які прикріплюються до підводних предметам-

3) кілька видів бактерій одноклітинних - Thiophysa.

Всі бактерії - автотрофи. Кругообіг сірки сприяє її скупченню всередині клітини. У природних умовах серобактерии знаходяться тільки в тих місцях, де сірководень утворюється постійно і де є вільне надходження кисню. Рух бактерій відбувається в бактеріальної платівці. Кругообіг сірки в біосфері штовхає бактерії вгору за киснем і вниз за сірководнем. Шар бактерій в Чорному морі розташовується на глибині близько 200 м.

Окислення серобактерий киснем відбувається в два етапи. Спочатку вони окислюються до сірки, яка відкладається в протоплазмі клітин і використовується в якості запасного енергетичного матеріалу.

Якщо в середовищі не вистачає сірководню, поступово окислюється в сірчану кислоту запасені сірка. Вона нейтралізується клітинними бікарбонатами і виводиться назовні у формі сернокислой солі.

Кругообіг сірки не обходиться без участі пурпурних серобактерий, збагачених пігментом бактериопурпурин, що додає їм різні відтінки червоного, і фотосинтезуючим пігментом бактериохлорофилла.

Серобактерии в природі широко поширені. Вони живуть в сірчаних джерелах, застійних водах, илах, грунті. Серобактерии є автотрофами, асимілюють вуглекислий газ, використовуючи енергію, яка утворюється при окислюванні відновлених сірчаних сполук.

До безбарвним серобактериям відносять тіонові бактерії, які як Thiobacillus thioparus, Thiobacillus thiooxidans та інші. Крім сірководню та сірки, вони окислюють також Тіосполуки, є автотрофами, знаходяться в солоних і прісних водоймах, у ґрунті.

Кругообіг сірки супроводжується відновними процесами, викликаними серобактериями, які іноді в природі досягають величезних розмірів. У Чорному морі на глибині більше 200 м міститься настільки велика кількість сірководню, що життя там зовсім припиняється. При накопиченні сірководню в грунті, залитою водою, може зупинитися на ній життя рослин і тварин.

Сульфатвосстанавлівающіе мікроби утворюють цілющу сірчану грязь багатьох озер близько П`ятигорська, лиманів під Одесою і Євпаторією. Ці бактерії при виділенні сірководню перетворюються в чорну масу гідрату колоїдного сірчистого заліза, що просочує мул водойми. Корозія заліза також відбувається з їхньої вини, через що пошкоджуються труби каналізації та зрошення.

Серобактерии беруть участь у біологічному очищенні стічних вод і є показниками сильного забруднення грунту і води в населених пунктах.