https://wiki-de.moshellshocker.dns64.de/index.php?action=history&feed=atom&title=ChromatiaceaeChromatiaceae - Versionsgeschichte2026-06-05T22:02:52ZVersionsgeschichte dieser Seite in Wikipedia (Deutsch) – Lokale KopieMediaWiki 1.43.8https://wiki-de.moshellshocker.dns64.de/index.php?title=Chromatiaceae&diff=626426&oldid=previmported>Leyo: WP:ZR2025-01-09T00:35:27Z<p><a href="/index.php?title=WP:ZR&action=edit&redlink=1" class="new" title="WP:ZR (Seite nicht vorhanden)">WP:ZR</a></p>
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{{Taxobox<br />
| Taxon_WissName = Chromatiaceae<br />
| Taxon_Rang = Familie<br />
| Taxon_Autor = [[Werner Bavendamm|Bavendamm]], 1924<ref>Werner Bavendamm; Kolkwitz (Hrsg.): Die Farblosen und Roten Schwefelbakterien des Süss-und Salzwassers, Pflanzenforschung, Berlin-Dahlem, 1924, S.&nbsp;1–156.</ref><br />
| Taxon2_WissName = Chromatiales<br />
| Taxon2_Rang = Ordnung<br />
| Taxon3_WissName = Gammaproteobacteria<br />
| Taxon3_Rang = Klasse<br />
| Taxon4_WissName = Proteobacteria<br />
| Taxon4_Rang = Abteilung<br />
| Taxon5_Name = Bakterien<br />
| Taxon5_WissName = Bacteria<br />
| Taxon5_Rang = Domäne<br />
| Bild = Abg4102.F3.large.jpg<br />
| Bildbeschreibung = Physiologie und Energiestoffwechsel des [[Endosymbiont]]en “Ca. ''Thiodictyon intracellulare''”<ref>NCBI: [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/Taxonomy/Browser/wwwtax.cgi?id=2784338 Thiodictyon endosymbiont of Pseudoblepharisma tenue] (species)</ref><ref>Sergio A. Muñoz-Gómez, Martin Kreutz, Sebastian Hess: [https://advances.sciencemag.org/content/7/24/eabg4102 A microbial eukaryote with a unique combination of purple bacteria and green algae as endosymbionts], in: Science Advances, Band 7, Nr.&nbsp;24, [[doi:10.1126/sciadv.abg4102]].</ref><br />
}}<br />
<br />
Die '''Chromatiaceae''' sind eine Familie von [[Bakterien]] innerhalb der [[Proteobacteria]]. Wie auch die [[Ectothiorhodospiraceae]] gehören sie zu der Ordnung [[Chromatiales]], zusammen bilden sie die [[Physiologie|physiologische]] Gruppe der [[Schwefelpurpurbakterien]]. Sie betreiben eine anoxische [[Photosynthese]] mit der Oxidation von [[Schwefelwasserstoff]] zu [[Schwefel]] oder [[Sulfat]]. Dabei lagern sie den elementaren Schwefel, der als Endprodukt oder als Zwischenprodukt der Schwefelwasserstoffoxidation entsteht, in Form von Kügelchen oder Körnchen innerhalb der Zelle ab. Die meist [[Anaerobie|anaeroben]] Mitglieder dieser Familie findet man hauptsächlich in [[Gewässer]]n, sowohl in Süß- als auch in Salzwasser. Früher wurden viele Arten dieser Familie zu den ehemaligen Thiorhodaceae gestellt.<br />
<br />
== Merkmale ==<br />
Die Zellen der meisten Arten sind unbeweglich und kugelförmig, auch Stäbchen (z.&nbsp;B. ''Thiobaca'') und Spirillen (z.&nbsp;B. ''Thiorhodovibrio'') kommen vor. Einige Arten bilden Gasvesikel, z.&nbsp;B. ''Lamprocystis roseopersicina'', ''L. roseopersicina'', ''Thiocapsa rosea'' und ''Thiolamprovum pedioforme''. Die Gasvesikel dienen dazu die optimale Wasserschichten zu erreichen, Geißeln sind in diesem Fall nicht nötig. Die meisten begeißelten Arten besitzen somit auch keine Gasvesikel, eine der Ausnahmen ist ''Lamprocystis roseopersicina''. Zu den durch Geißeln beweglichen Formen zählen u.&nbsp;a. ''Chromatium'', ''Allochromatium'', ''Thermochromatium'' und ''Thiocystis''.<br />
<br />
== Die anoxygene Photosynthese ==<br />
Die Schwefelpurpurbakterien verwenden im Allgemeinen [[Sulfid]]-Ionen (S<sup>2−</sup>), bzw. Schwefelwasserstoff (H<sub>2</sub>S) als [[Elektronendonor]] für die [[Reduktion (Chemie)|Reduktion]] von CO<sub>2</sub>. Sie unterscheiden sich damit von Phototrophen, die Wasser (H<sub>2</sub>O) als Elektronendonor nutzen, wie beispielsweise [[Cyanobakterien]] und [[Pflanzen]], und die deshalb als Oxidationsprodukt des Wassers elementaren [[Sauerstoff]] (O<sub>2</sub>) bilden (oxygene Photosynthese). Bei der Photosynthese der Schwefelpurpurbakterien wird dagegen kein Sauerstoff freigesetzt, ihre Photosynthese ist somit anoxygen.<br />
<br />
Die Chromatiaceae oxidieren Sulfide, bzw. Schwefelwasserstoff zu elementaren Schwefel und lagern den Schwefel in Form von Kügelchen innerhalb der Zelle (intrazellulär) ab. Der Schwefel kann dann weiter zu Sulfat oxidiert werden. Dieser Verlauf entspricht der Schwefeloxidation der Ectothiorhodospiraceae, nur dass diese den Schwefel extrazellulär ablagern. Eine Art der Ectothiorhodospiraceae, ''Thiorhodospira sibirica'' lagert den Schwefel allerdings nicht nur extrazellulär, sondern auch im [[Periplasmatischer Raum|periplasmatischen Raum]] der Zelle ab.<ref>Irina Bryantseva, Vladimir M. Gorlenko, Elena I. Kompantseva, Johannes F. Imhoff, Jörg Suling und Lubov’ Mityushina: ''Thiorhodospira sibirica gen. nov., sp. nov., a new alkaliphilic purple sulfur bacterium from a Siberian soda lake.'' In: ''International Journal of Systematic Bacteriology''. Bd. 49, 1999, S. 697–703, PMID 10319493.</ref><br />
<br />
Bei autotrophem Wachstum und wenn als einzige Kohlenstoffquelle Kohlenstoffdioxid (CO<sub>2</sub>) genutzt wird, erfolgt der Aufbau von Zellmaterial unter [[Assimilation (Biologie)|Assimilation]] von CO<sub>2</sub> mit Hilfe des [[Calvinzyklus]]. Chromatiaceae können in der Regel auch einfache organische Verbindungen verwenden, CO<sub>2</sub> ist also nicht die einzige Kohlenstoffquelle, wie es bei den Pflanzen der Fall ist. [[Essigsäure|Acetat]] und [[Pyruvat]] sind die am häufigsten genutzten organischen Kohlenstoffquellen. [[Polysaccharide]], [[Polyhydroxybuttersäure|Poly-β-hydroxybutyrat]] und [[Polyphosphate]] werden oft als Energie- bzw. Phosphatreserven gebildet und in den Zellen eingelagert. Der in der Zelle abgelagerte elementare Schwefel fungiert als Elektronendonor- und Energiereserve, bei Abwesenheit von Schwefelwasserstoff wird der gespeicherte Schwefel weiter zu Sulfat oxidiert.<br />
<br />
[[Chlorophyll]] ist meist das Bacteriochlorophyll α. Einige Arten besitzen auch Bacteriochlorophyll β, Beispiele hierfür sind: ''Thiococcus pfennigii'', ''Thioalkalicoccus sibiricus'' und ''Thioflavicoccus mobilis''. Die [[Carotinoide]]n, die in dieser Familie vorkommen, zählen zu den Gruppen der Spirilloxanthine (''Thermochromatium'', ''Thiocapsa'' und einige Arten von ''Allochromatium''), Rhodopinale (''Allochromatium'') und Okenone (z.&nbsp;B. ''Chromatium''). Auch Tetrahydrospirilloxanthin kommt vor (''Thiococcus pfennigii'').<br />
<br />
Zusammen mit den schwefelfreien Purpurbakterien, den sogenannten grünen Schwefelbakterien und den grünen Nichtschwefelbakterien (Chloroflexi) gehören die Schwefelpurpurbakterien zu den anoxygen phototrophen Bakterien. Die bekannten phototrophen Cyanobakterien zeichnen sich dagegen durch die Sauerstoffbildung aus: Da Wasser als Elektronendonator dient wird Sauerstoff freigesetzt. Sie sind somit oxygen phototroph.<br />
<br />
== Weitere Stoffwechselwege ==<br />
Den Stoffwechsel betreffend kann man zwischen zwei Linien innerhalb der Chromatiaceae unterscheiden, den flexiblen und den spezialisierten (also unflexiblen) Arten. Physiologisch eher unflexible Arten sind beispielsweise ''Chromatium okenii'', ''Chromatium weissei'', ''Allochromatium warmingii'', ''Isochromatium buderi'', ''Thiospirillum jenense'' und ''Thiococcus pfennigii''. Ohne verfügbares Sulfid erfolgt kein Wachstum, Sulfid ist der einzige nutzbare Elektronendonor, Wasserstoff kann nicht als Elektronendonor verwendet werden. Trotz der Fähigkeit auch Acetat und Pyruvat zu nutzen, bleiben sie abhängig von Kohlenstoffdioxid.<br />
<br />
Zu den physiologisch vielseitigen Arten zählen unter anderem ''Thiocystis violacea'', ''Allochromatium vinosum'', ''Thiocapsa roseopersicina'' und ''Lamprobacter modestohalophilus''. Einige von ihnen sind in der Lage, ohne reduzierte Schwefelverbindungen zu wachsen. ''Allochromatium vinosum'' kann zum Beispiel Wasserstoff als Elektronendonor verwenden. Einige können organische Verbindungen als Elektronendonoren nutzen. Auch [[Thiosulfate|Thiosulfat]] und Eisen(II)-Ionen können als Elektronendonoren fungieren.<ref>Armin Ehrenreich und Friedrich Widdel: ''Anaerobic oxidation of ferrous iron by purple bacteria, a new type of phototrophic metabolism.'' In: ''Applied and Environmental Microbiology''. Bd. 60, 1994, S. 4517–4526</ref><br />
<br />
Die Mehrheit der Chromatiaceae sind auch [[Stickstofffixierung|Stickstofffixierer]]: Sie reduzieren elementaren Stickstoff (N<sub>2</sub>) zu Ammoniak und zählen somit zu den [[Diazotrophie|diazotrophen]] Bakterien.<br />
<br />
== Systematik ==<br />
Folgende Gattungen zählen zu der Familie Chromatiaceae<ref>bacterio.cict.fr: {{Webarchiv|text=''List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature – Family Chromatiaceae'' |url=http://www.bacterio.cict.fr/c/chromatiaceae.html |wayback=20120302234343 }} (englisch)</ref>:<br />
{{Mehrspaltige Liste |liste=<br />
* ''[[Allochromatium]]'' {{Person|Imhoff et al. 1998}}<br />
* ''[[Chromatium]]'' {{Person|Winogradsky 1888}}<br />
* ''[[Halochromatium]]'' {{Person|Imhoff et al. 1998}}<br />
* ''[[Isochromatium]]'' {{Person|Imhoff et al. 1998}}<br />
* ''[[Lamprobacter]]'' {{Person|Gorlenko et al. 1988}}<br />
* ''[[Lamprocystis]]'' {{Person|Schroeter 1886}}<br />
* ''[[Marichromatium]]'' {{Person|Imhoff et al. 1998}}<br />
* ''[[Nitrosococcus]]'' {{Person|Winogradsky 1892}}<br />
* ''[[Phaeochromatium]]'' {{Person|Shivali et al. 2012}}<br />
* ''[[Rhabdochromatium]]'' {{Person|(Winogradsky 1888) Dilling et al. 1996}}<br />
* ''[[Rheinheimera]]'' {{Person|Brettar et al. 2002}}<br />
* ''[[Thermochromatium]]'' {{Person|Imhoff et al. 1998}}<br />
* ''[[Thioalkalicoccus]]'' {{Person|Bryantseva et al. 2000}}<br />
* ''[[Thiobaca]]'' {{Person|Rees et al. 2002}}<br />
* ''[[Thiocapsa]]'' {{Person|Winogradsky 1888}}<br />
* ''[[Thiococcus]]'' {{Person|Imhoff et al. 1998}}<br />
* ''[[Thiocystis]]'' {{Person|Winogradsky 1888}}<br />
* ''[[Thiodictyon]]'' {{Person|Winogradsky 1888}}<br />
* ''[[Thioflavicoccus]]'' {{Person|Imhoff and Pfennig 2001}}<br />
* ''[[Thiohalocapsa]]'' {{Person|Imhoff et al. 1998}}<br />
* ''[[Thiolamprovum]]'' {{Person|Guyoneaud et al. 1998}}<br />
* ''[[Thiopedia]]'' {{Person|Winogradsky 1888}}<br />
* ''[[Thiophaeococcus]]'' {{Person|Anil Kumar et al. 2008}}<br />
* ''[[Thiorhodococcus]]'' {{Person|Guyoneaud et al. 1998}}<br />
* ''[[Thiorhodovibrio]]'' {{Person|Overmann et al. 1993}}<br />
* ''[[Thiospirillum]]'' {{Person|Winogradsky 1888}}<br />
}}<br />
<br />
== Siehe auch ==<br />
* [[Schwefelpurpurbakterien]]<br />
* [[Stoff- und Energiewechsel]]<br />
* [[Schwefelkreislauf]]<br />
<br />
== Literatur ==<br />
* Hans Mattern: ''Über eine Rotfärbung im Bodensee-Untersee durch das Schwefelbakterium Chromatium'', in: ''Schriften des Vereins für Geschichte des Bodensees und seiner Umgebung'', 93. Jg. 1975, S. 159–166 ([http://www.bodenseebibliotheken.eu/page?vgeb-j1975-t-A159 Digitalisat])<br />
* Michael T. Madigan, John M. Martinko, Jack Parker: ''Brock – Mikrobiologie''. 11. Auflage. Pearson Studium, München 2006, ISBN 3-8274-0566-1<br />
* Johannes Imhoff: ''The Chromatiaceae'' In: Martin Dworkin, Stanley Falkow, Eugene Rosenberg, Karl-Heinz Schleifer, Erko Stackebrandt (Hrsg.) ''The Prokaryotes, A Handbook of the Biology of Bacteria''. 7 Bände, 3. Auflage, Springer-Verlag, New York u. a. O., 2006, ISBN 0-387-30740-0. Vol. 6: ''Proteobacteria: Gamma Subclass'' ISBN 0-387-30746-X;<br />
* Werner Bavendamm; K. v. Frisch ''et&nbsp;al.'' (Hrsg.): [https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-642-91056-2_1 Die Physiologie der schwefelspeichernden und schwefelfreien Purpurbakterien], in: Ergebnisse der Biologie, Julius Springer, Berlin 1936, [[doi:10.1007/978-3-642-91056-2_1]]<br />
<br />
== Einzelnachweise ==<br />
<references /><br />
<br />
[[Kategorie:Chromatiales]]<br />
[[Kategorie:Chromatiales (Ordnung)]]</div>imported>Leyo