Войти
Сера является метаболизируется всех организмов, от бактерий и архей для растений и животных. Сера восстанавливается или окисляется организмами в различных формах. Элемент присутствует в белках, сульфатные сложные эфиры из полисахаридов, стероидов, фенолов и серосодержащих коферментов.
Восстановленные соединения серы окисляются большинством организмов, включая высших животных и высшие растения. Некоторые организмы могут сохранять энергию (т. Е. Производить АТФ ) за счет окисления серы. Сера - единственный источник энергии для некоторых литотрофных бактерий и архей. Восстановленные соединения серы, такие как сероводород, элементарная сера, сульфит, тиосульфат и различные политионаты (например, тетратионат ), используются различными литотрофными бактериями, и все они окисляются Acidithiobacillus.
В окислителях серы используются такие ферменты, как сульфид: хинонредуктаза, диоксигеназа серы и сульфитоксидаза, для окисления соединений серы до сульфата. Литотрофы, которые могут производить сахар посредством хемосинтеза, составляют основу некоторых пищевых цепей. Пищевые цепи сформировались в отсутствие солнечного света вокруг гидротермальных источников, которые выделяют сероводород и углекислый газ. Хемосинтетические археи используют сероводород в качестве источника энергии для фиксации углерода, производя сахара.
Восстановление серы происходит у растений, грибов и многих бактерий. Сульфат может служить акцептором электронов при анаэробном дыхании, а также может восстанавливаться с образованием органических соединений. Сульфатредуцирующие бактерии восстанавливают сульфат и другие окисленные соединения серы, такие как сульфит, тиосульфат и элементарная сера, до сульфида.
Восстановление сульфата может быть диссимиляционным или ассимиляционным. Восстановление сульфата сульфатредуцирующими бактериями, например, диссимиляторно; Целью восстановления сульфата является выработка энергии, а сульфид выводится из организма. Для диссимиляционного восстановления сульфата используются ферменты АТФ-сульфурилаза, АПС-редуктаза и сульфитредуктаза. Однако при ассимиляционном восстановлении сульфата сульфат ассимилируется или включается в органические соединения. У некоторых организмов (например, кишечная флора, цианобактерии и дрожжи ) ассимиляционное восстановление сульфата является более сложным процессом, в котором используются ферменты АТФ-сульфурилаза, APS-киназа, PAPS-редуктаза и сульфитредуктаза.
Растения поглощают сульфат корнями и восстанавливают его до сульфида (см. « Ассимиляция серы» ). Растения способны восстанавливать APS непосредственно до сульфита (с использованием APS-редуктазы) без фосфорилирования APS до PAPS. Из сульфида они образуют аминокислоты цистеин и метионин, сульфолипиды и другие соединения серы. Животные получают серу из цистеина и метионина в белке, который они потребляют.
Сера - третий по содержанию минеральный элемент в организме. Аминокислоты цистеин и метионин используются организмом для производства глутатиона. Избыток цистеина и метионина окисляется до сульфата сульфитоксидазой, выводится с мочой или сохраняется в виде глутатиона (который может служить хранилищем серы). Недостаток сульфитоксидазы, известный как дефицит сульфитоксидазы, вызывает физические уродства, умственную отсталость и смерть.
СМИ, связанные с метаболизмом серы, на Викискладе?