Nitrosomonadaceae

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Die Nitrosomonadaceae sind eine Familie von Bakterien der Ordnung Nitrosomonadales. Es handelt sich um nitrifizierende Bakterienarten die im Stoffwechsel Ammoniak (NH₃) zu Nitrat (NO₃⁻) oxidieren und hierdurch Energie gewinnen.

Merkmale

Zu der Familie zählen zwei Gattungen, Nitrosomonas und Nitrosospira:<ref name="lpsn" />

Nitrosomonas: Einzelne oder kurze Ketten von stäbchen- oder kugelförmigen Zellen. Die Zellen sind meist polar begeißelt, und viele Arten nutzen Harnstoff als Ammoniumquelle. Die Bakterien bilden manchmal Aggregate. Die einzelnen Arten sind in unterschiedlichen Habitaten auffindbar (z. B. in Waldböden, eutrophen Gewässer oder auch im Meer)

Nitrosospira: Die Zellen sind spiralförmig mit 3–20 Umdrehungen, auch kugelförmige Zellen wurden beobachtet. Sie sind mit einer bis zu sechs, 3–5 µm langen Flagellaten peritrich begeißelt. Nitrosospira wurde u. a. in Waldböden und auf Gesteinsoberflächen, selten auch in Süßwasser gefunden

Stoffwechsel und Ökologie

Nitrosomonadaceae sind aerob, sie benötigen Sauerstoff für den Stoffwechsel. Sie sind chemolithoautotroph, d. h., sie können anorganische Elektronendonatoren (Ammoniak) zur Energiegewinnung anwenden und sind nicht auf organische Energie- und Kohlenstoffquellen angewiesen. Durch die Oxidation von Ammoniak zu Nitrit werden Elektronen in eine Elektronentransportkette gebracht. Es wird eine protonenmotorische Kraft erzeugt, wodurch schließlich ATP erzeugt wird. Für die Kohlenstofffixierung nutzen die nitrifizierenden Bakterien den Calvin-Zyklus, der auch bei der Photosynthese der Pflanzen genutzt wird.

Die Nitrifikation ist ein wichtiger Teil des natürlichen Stickstoffkreislaufes; die Ammoniakoxidation von Ammoniakoxidierern (Nitritbakterien) wie Nitrosomonadaceae bildet den ersten Schritt. Im zweiten Schritt werden von Nitritoxidierern (Nitratbakterien) Nitritionen zu Nitrationen (NO₃⁻) oxidiert. Die Ammoniakoxidierer haben in der Regel Namen die mit Nitroso- beginnen, während Namen der Nitritbakterien mit Nitro- beginnen.

Die Nitrosomonadaceae kommen, wie alle nitrifizierenden Bakterien, im Boden und Wasser vor. Vor allem in Gebieten, in denen viel Ammoniak vorkommt, wie z. B. in Kläranlagen sind sie in großen Mengen vorhanden. Abwasser ist im Allgemeinen reich an Ammoniak, wodurch nitritfizierende Bakterien auch häufig in Seen oder Flüssen, in die Abwasser eingeleitet wird, vorkommen.

Systematik

Die Familie der Nitrosomonadaceae steht in der Ordnung der Nitrosomonadales. Diese Ordnung gehört zu der Klasse der Betaproteobacteria. Nitrosomonas ist die Typusgattung der Familie und der Ordnung.<ref name="lpsn" />

Folgende Gattungen werden zu der Familie gestellt (Stand 4. Februar 2016):<ref name="lpsn" />

Nitrosomonas <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}Winogradsky 1892{{#if:| {{{5}}}|}}
Nitrosospira <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}Winogradsky and Winogradsky 1933{{#if:| {{{5}}}|}}

Die Gattung Nitrosolobus <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}Watson{{#if:| {{{5}}}|}} et al. 1971 mit einer Art wurde der Gattung Nitrosospira als Nitrosospira multiformis zugeordnet.<ref name="lpsn" /> „Nitrosovibrio“ <templatestyles src="Person/styles.css" />{{#if:|{{{4}}} |}}{{#if:|{{{2}}} |}}{{#if:| {{{3}}} |}}{{#if:| „{{{6}}}“ |}}Harms{{#if:| {{{5}}}|}} et al. 1976 ist keine anerkannte Bakteriengattung,<ref name="taxo" /> lediglich ist bei Nitrosospira tenuis das Synonym „Nitrosovibrio tenius“ (sic) geführt.<ref name="lpsn" />

Quellen

Literatur

Michael T. Madigan, John M. Martinko, Jack Parker: Brock - Mikrobiologie. 11. Auflage. Pearson Studium, München 2006, ISBN 3-8274-0566-1
George M. Garrity: Bergey’s manual of systematic bacteriology. 2. Auflage. Springer, New York 2005, Band 2: The Proteobacteria Part C: The Alpha-, Beta-, Delta-, and Epsilonproteabacteria, ISBN 0-387-24145-0

Einzelnachweise

<references> <ref name="lpsn">{{#if:|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|Vorlage:FormatDate/Wartung/Error}}| |}}}}{{#if:Jean Euzéby, Aidan C. Parte|Jean Euzéby, Aidan C. Parte: }}{{#if:|{{#if:Family Nitrosomonadaceae|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1={{{archiv-url}}}}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=Family Nitrosomonadaceae}}]{{#if:| ({{{format}}})}}{{#if:| {{{titelerg}}}{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel={{{titelerg}}}}}}}}}|{{#if:http://www.bacterio.net/nitrosomonadaceae.html%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=Family Nitrosomonadaceae}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=http://www.bacterio.net/nitrosomonadaceae.html}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=Family Nitrosomonadaceae}}}}]}}{{#if:| ({{{format}}}{{#if:List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN){{#if: 2022-09-15 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}}

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Weblinks

[{{canonicalurl:Commons:Category:{{#if:Nitrosomonadaceae|Nitrosomonadaceae|Nitrosomonadaceae}}|uselang=de}} Commons: {{#if:|{{{2}}}|{{#if:Nitrosomonadaceae|Nitrosomonadaceae|{{#invoke:WLink|getArticleBase}}}}}}]{{#switch:1

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Ein kleiner Blick in die Welt der Bakterien - AquaCare. Sellner, B.R. 1997: Ein kleiner Blick in die Welt der Bakterien - Biologische Stoffwechselvorgänge im Aquarium am Beispiel der Stickstoffoxidation (Nitrifikation).