L’energia necessaria al metabolismo cellulare deriva dalla degradazione dei carboidrati. Le cellule animali sono eterotrofe, non sono cioè in grado di sintetizzare carboidrati partendo dalla CO2 dell’aria, cosa che invece fanno le cellule autotrofe, vegetali e batteri, capaci di crescere anche in assenza di fonti di carbonio nei terreni di cultura.
I batteri che contengo clorofilla sintetizzano i carboidrati durante la fotosintesi, grazie alla energia della luce mentre, nel caso dei batteri chemioautotrofi, la sintesi avviene grazie all’energia rilasciata da una reazione chimica come, ad esempio, la ossidazione di acido solfidrico a solfato oppure dei composti ferrosi a composti ferrici. Queste ossidazioni sono esergoniche, producono cioè energia trasferendo l’energia contenuta nel legame inorganico al carboidrato. L’agente ossidante, che riceve gli elettroni persi dal Fe 2+ è in genere l’ossigeno, come nel caso del Thiobacillus ferrooxidans, che è un ferrobatterio aerobio. 2Fe2+ + 1/2O2 + 2H + -> 2Fe3+ + H2O
Nei batteri anaerobi spesso l’ossidazione del ferro avviene per contemporanea riduzione di nitrati ad azoto molecolare.
La ossidazione del Fe2+ fornisce solo una quantità limitata di energia; per questa ragione, i ferrobatteri devono ossidare grandi quantità di ferro per poter crescere. In acqua lo ione ferrico 2Fe3+ forma un composto altamente insolubile, l’idrossido di ferro Fe(OH)3 che precipita.
L’esistenza dei ferrobatteri fu scoperta nel 1944, quando si accertò che sono sprovvisti di pigmento e sono visibili solamente a 2500 – 10.000 ingrandimenti, al microscopio elettronico. La loro evoluzione li ha portati ad occupare anche le nicchie con condizioni ambientali più severe. i Ferrobateri si possono trovare anche in ecosistemi sotterranei e nelle profondità del mare, dato che possono fare a meno della luce e anche, per gli anaerobi, dell’ossigeno.
Il Thiobacillus ferrooxidans, il ferrobatterio più conosciuto, è in grado di crescere autotroficamente usando sia lo ione ferroso sia composti ridotti dello zolfo.
Un ferrobatterio largamente diffuso nelle argille delle grotte è il Perabacterium spaelaei. Esso misura da 1 a 1,5 micron e spesso assume la forma di una bisaccia (da cui il nome “pera”). Questo batterio ottiene il suo carbonio dalla decomposizione del carbonato ferroso e la sua energia dall’ossidazione dell’ossido ferroso, ed inoltre fissa l’azoto dell’aria.
Anche se non sono pericolosi per la salute, i ferrobatteri sono notevolmente dannosi, perché intaccano le tubazioni. Inoltre i ferrobatteri formano dei biofilm (biofouling), che depositandosi all’interno delle tubazioni, ne riducono il lume.
La singola cellula ha forma filamentosa e a volte è rivestita da una guaina, che si collega con le guaine di altre cellule, formando così una colonia filamentosa. Probabilmente queste colonie, insieme alla presenza di idrossido ferrico, formano quegli “oggetti” di cui si parla nella domanda.
http://microscope.mbl.edu/scripts/microscope.php?func=browseAlpha&letter=G&taxa=Gallionella
http://www.pacifici-net.it/Biologia/Microbiologia/..%5CMicrobiologia%5CDiversita%20metabolica.htm http://biology.kenyon.edu/Microbial_Biorealm/bacteria/proteobacteria/Gallionella/Gallionella.htm
http://biology.kenyon.edu/Microbial_Biorealm/bacteria/proteobacteria/Leptothrix/Leptothrix.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/Iron_bacteria
http://www.lenntech.com/italiano/batteri-ferro.htm
http://www.esemir.it/images/bcorr.htm
http://www.geocities.com/RainForest/2038/tese/Thiobe.htm