3. Участие микроорганизмов в круговороте серы

Сульфат – основная доступная форма серы, которая восстанавливается растениями, бактериями и грибами путем «ассимиляционной сульфатредукции» до сульфида, необходимого для синтеза серусодержащих аминокислот.

Основную роль в круговороте серы играют микроорганизмы. Они осуществляют три важнейших этапа в круговороте серы:

• Минерализация органической серы.

• Восстановление минеральных соединений серы.

• Окисление минеральных соединений серы.

1. Минерализация органической серы

В живых клетках сера представлена главным образом сульфгидрильными группами в серусодержащих аминокислотах. Сера освобождается в процессе разрушения белков и отщепления H₂S от аминокислот. Этот процесс называется десульфурацией. В расщеплении органических соединений, содержащих серу, участвуют различные аэробные и анаэробные бактерии, грибы и некоторые актиномицеты.

2. Восстановление минеральных соединений серы

Наибольшее количество встречающегося в природе H₂S образуется в процессе сульфатредукции. Сульфатредукция – это процесс восстановления сульфата (SO₄ ^2ֿ) до H₂S. Иначе процесс называется сульфатным дыханием. Этот тип анаэробного дыхания характерен для группы сульфатредуцирующих бактерий.

Сульфатредуцирующие бактерии – это облигатно анаэробные бактерии, получающие энергию в процессе окисления молекулярного водорода или таких продуктов брожения, как органические кислоты, спирты. В качестве конечного акцептора электронов используют сульфат (SO₄ ^2ֿ). Сульфатредуцирующие бактерии входят в группу сульфидогенов, т.к. они осуществляют образование H₂S и инициируют серный цикл на современной Земле.

К сульфатредуцирующим бактериям относятся: р. Desulfovibrio, Desulfobacter, Desulfotomaculum и др.

Сульфатредуцирующие бактерии встречаются в бескислородных осадках, сероводородном иле или придонном слое воды в пресноводных, морских водоемах; в плохо аэрированных, затопляемых почвах; в пластовых водах нефтяных месторождений; в рубце жвачных, в кишечнике других животных.

3. Окисление минеральных соединений серы

Окисление минеральных соединений серы бактериями может осуществляться в анаэробных и аэробных условиях.

В анаэробных условиях H₂S и другие восстановленные соединения серы используются аноксигенными фототрофными бактериями (пурпурными и зелеными). Эти бактерии встречаются в анаэробной зоне водоемов, на поверхности ила, куда попадает свет, а также в затопляемых почвах.

В аэробных условиях H₂S и другие восстановленные соединения серы окисляются тионовыми бактериями (р. Thiobacillus), архебактериями (р. Sulfolobus), бесцветными серобактериями (р. Thiospira, Thiothrix, Beggiatoa и др.).

Данные группы бактерий окисляют H₂S до сульфата (SO₄ ^2ֿ), замыкая тем самым цикл серы.