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미생물이야기 자녹색 박테리아
2013-08-06 14:40:09
이엠생명과학연구원

자녹색 박테리아

  ◇ 자녹색 박테리아
- 자생 영양성 생물로 암소 생장시, 전자 수용체 필요(대부분 산소, 균종에 따라 NO3-, S0 나 황화합물)
- 박테리아 엽록소 구조에 따라 광합성 박테리아를 세분 : 자색 박테리아와 녹색 박테리아로 나눔
 

◇ 자색 박테리아
- Rhodespirillaceae와 Chromatiaceae
- 박테리아 엽록소 a와 b 보유
- 광합성 기구 : 세포질막의 연장으로 된 관이나 박층 구조
- 자색계통의 카로테노이드계 색소 보유(lycopene, spirilloxanthin), OH-spheroidenone는 Rhodosphirilaceae만 보유

◇ 녹색 박테리아
- Chlorobiaceae(chlorobactene 보유)와 Chloroflexaceae(β-carotene, γ-carotene 보유)
- 박테리아 엽록소 c,d,e와 소량의 a 보유
- 광합성기구 : 세포막과 무관, 독립된 엽록소 주머니나 엽록소 맆으로 존재
- 갈색으로 보임(지니고 있는 carotenoids계 색소 때문)
◇ 자녹색 박테리아의 서식처
- 수생태계의 혐기성 환경
- 실험실에서의 분리 : 기본 무기염 배지 + 중조(CO2 공급원) + Na2S·9H2O(0.05~0.1%)(광합성 전자공여체) + vitamin B12(생장소), pH 6~8, 20~30℃, 10~100 footcandles(적당한 광원), 혐기성 환경에서 배양
- Rhodospirillaceae 경우 : Na2S·9H2O 농도(0.01~0.02%), 유기물질 (탄소공급원, 전자공여체), 이스트 추출물(생장소) 첨가

◇ Rhodespirillaceae의 특징
- 황원소를 황산염으로 산화할 수 없다
- 통성 광합성 영양세균(facultative phototrophs)
- Methanol(CH3OH)이나 formate(HCOOH)를 탄소원으로 사용
- 이산화탄소 고정 → 세포구성물질 합성
- 질소 고정 능력 보유(선택적 분리시 배지에 질소원 넣지 말아야 함)
* 전형적인 홍색비황세균 (a)Rhodospirillum rubrum 위상차현미경 사진(x410) (b)빛주고 무기환경에서 키운 것(x51,000) (c)Rhodopseudomonas acidophila (d)Rhodocyclus purpureus (e)Rhodomicrobium vannielii

◇ Chlorobiaceae의 특징
- 황 원소 저장할 수 없고, 황산염으로 산화
- 녹색박테리아 보다 크며, H2S 풍부한 환경에서 체내에 다량의 황 입자 간직
- 호수나 유황온천의 혐기성 지대에 서식
- 유기물을 탄소원으로 사용 능력 제한 (광합성 생장)
- Acetate, pyruvate 이용, methanol 이용 못함
- 몇몇의 균 : 암소에서 thiosulfate를 전자공여체로 이용 → 무기영양성 생장

◇ 녹색박테리아 Chlorobiaceae와 Chloroflexaceae의 특징
- Chlorobiaceae : 비운동성의 간균, 나선균, 구균
- Chloroflexaceae : 운동성의 필라멘트형, 활주형의 균
- 녹색박테리아 : 부착물(prosthecae) 보유, 아체 형성, 돌기물 보유
- 기포 보유 균 : 수중에 부유, 기포 무보유 균 : 호수의 저변에 서식
- Chlorobiaceae : 절대 혐기성, 절대 광합성 영양균, Chloroflexaceae : 호기성 환경의 암소에서 종속영양적 생장

◇ 자녹색 박테리아의 황대사

- 혐기성 환경에서 황화합물을 산화하여 황산염이온 생성
- 세포 내외에 저장된 황 원소 : 환원형의 황화합물의 공급원으로 필요시 이용
- 황화합물의 산화 : adenylsulfate reductase(APS reductase)와 ADP-sulfurylase 관여, HS- → SO32- + AMP → adenosinephospho sulfate(APS) → SO42-
- 유황천 등 황화합물이 풍부한 곳에 널리 존재(황산염 환원 세균도 공존 → 유화수소 발생)
- 광합성과정 연구에 유용한 생물, 생물의 진화 과정 규명에도 중요한 위치 차지




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