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Organismus des Tages Chloroflexus aurantiacus. Phylogenie von Chloroflexus Domäne: Bakterien Phylum: Chloroflexi Ordnung: Chloroflexales Familie: Chloroflexaceae.

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1 Organismus des Tages Chloroflexus aurantiacus

2 Phylogenie von Chloroflexus Domäne: Bakterien Phylum: Chloroflexi Ordnung: Chloroflexales Familie: Chloroflexaceae Genus: Chloroflexus andere Genera: –Chloronema –Roseiflexus

3 The uncultured majority Black: 12 original Phyla (Woese 1987) many pure cultures White: 14 new phyla since 1987 some isolates Gray: 26 candidate phyla no isolates Rappé & Giovannoni (Annu Rev Microbiol, 2003) Keller & Zengler (Nat Rev Microbiol, 2004)  What are they all doing ? n = published species

4 Physiologische Eigenschaften von C. aurantiacus Thermophil (bis 70° C) Aerob, fakultativ anaerob Wächst: –Photoautotroph über 3-Hydroxypropionatzyklus –Photoorganotroph (wie Nichtschwefelpurpurbakterien) –Chemoorganotroph (bei Lichtmangel) Anoxygene Photosynthese

5 Entnommen aus Fuchs et al., 2007

6 Photosynthese von C. aurantiacus Eigenschaften der grünen Schwefelbakterien (Chlorobi) –Chlorosom –Bacteriochlorophyl c Eigenschaften der Nichtschwefelpurpurbakterien –Bacteriochlorophyl a –Reaktionszentrum der Nichtschwefelpurpur? –B880 Antennenkomplex

7 Schema des Photosyntheseapparates von Chloroflexus

8 Wo absorbieren welche Chlorophylle?

9 Schichtung im stratifizierten See

10 Erfolgreiche Jagd in der Sprungschicht

11 Es geht aber auch in einem Tümpel

12 Vergleich zu Chlorobi (grüne Schwefelbakterien) -Ähnliche Photosynthese -Aber keine reduzierten Schwefelverbindungen als Elektronendonor

13 Wichtigster Unterschied zu oxygener Photosynthese? - Nur ein Photosystem - Nicht genügend Energie um von Wasserspaltung (+ 1,2 V) zur Reduktion von NADH zu kommen (- 0,32V) Aufgaben der Photosynthese: 1)Energiegewinnung 2)Bereitstellen von Reduktionsäquivalenten (NAD(P)H)

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19 Halobakterien

20 Habitate für Hyperhalophile Phototrophe halophile Einzeller färben das Wasser dieser Salzgewinnungsanlage. Je nach Salzgehalt dominieren bestimmte Arten in den einzelnen Becken.

21 Salzsee Bild aus Fuchs Seite 563

22 Saline

23 Spezielle phototrophe Energiegewinnung bei Halobakterien Bacteriorhodopsin Lichtgetriebene Protonenpumpe (ohne ETP) Integrales Membranprotein mit 7 Helices (Österheld, MPI Martinsried) Bildet eine quasikristalline Struktur in der Membran (Purpurmembran) Pigment Retinal ist kovalent gebunden

24 Halobacterium salinarum und Bacteriorhodopsin Geklaut vom Lehrstuhl für Biophysik Ruhr- Uni Bochum

25 Funktionsweise von Bacteriorhodopsin Anregung führt zu –Konformationsänderung des Proteins –pK a -Erhöhung der Lysin Schiffschen Base (Freigabe des Protons) –Rückfaltung zum CP und erneute Protonierung

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