同化型硫酸還元と同化型硫酸還元の重要な違いは、同化型硫酸還元では最終生成物としてシステインを生成するのに対し、同化型硫酸還元では最終生成物としてスルフィドを生成することである。

硫酸還元は、嫌気性呼吸の主要経路の一つである。また、嫌気性条件に依存する微生物の中には、硫酸を還元してエネルギーとするものがあります。また、硫酸塩の還元経路は、同化経路と同素体経路の2つに大別される。同化経路では、硫酸の還元により最終生成物としてシステインが生成され、植物や高等真核生物などの生物が同化することができる。一方、硫酸塩の還元による従属栄養経路では、最終的に硫化物が生成される。したがって、同化型と従属栄養型の硫酸塩還元における最も重要かつ注目すべき違いは、それぞれの最終生成物の種類である。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. 同化型硫酸還元とは 3. 異化型硫酸還元とは 4. 同化型と異化型硫酸還元の類似点 5. 横並び比較 - 表形式の同化型硫酸還元と異化型硫酸還元 6. 要約

ていおうてきりゅうかは何ですか？

前述したように、同化型硫酸還元は硫酸の2大還元経路の一つであり、嫌気性呼吸の主要経路の一つである。具体的には、原核生物である細菌、菌類、光合成生物などの微生物に発生する。これらの生物は、エネルギーを生産するために嫌気性反応を行うことができる。ここで、硫酸還元菌の主なエネルギー形態は硫酸塩である。システインの最終生成物は硫酸塩である。さらに、このプロセスを仲介するのが酵素である。また、この経路はATPに依存している。最終生成物のシステインは、システインアミノ酸またはホモシステインの形で、炭素骨格の形成に重要である。

図01：硫酸還元微生物群

同化型硫酸還元経路では、出発化合物である硫酸はまずアデノシン-5-リン酸硫酸（APS）に変換される。その後、APSは酵素触媒による一連の反応によって還元され、硫化物が生成される。そして、硫酸還元取り込み経路の最終段階は、硫化物からシステインを合成することである。このプロセスには、O-アセチル・セリン・スルフヒドリラーゼという酵素が必要です。

硫酸の不溶解性還元は何ですか？

異方性硫酸塩還元は嫌気性プロセスである。硫酸還元経路の2番目の経路である。ここで、一部の原核生物、真核菌類、光合成生物も、従属栄養経路で硫酸を還元することができる。しかし、従属栄養的な硫酸塩還元は、最終生成物として硫化物を生成する。同化型硫酸還元と同様に、ATPに依存する酵素を介したプロセスである。

図02：異方性硫酸塩還元

したがって、ここでも同化経路と同様に、硫酸が活性化されてアデノシン-5-リン酸硫酸（APS）が生成されるのが最初の反応となる。APSはその後、酵素による一連の化学反応によって亜硫酸塩に、さらに硫化物に変化する。このように、硫酸塩の還元を行う従属栄養経路では、最終的に無機化合物である硫化物が生成される。

アシミレーションリーとだつさんすいその共通点

• いずれも嫌気性条件下で行われる。
• さらに、どちらの方法も出発化合物は硫酸塩である。
• また、どちらのプロセスでも、硫酸が最終的な電子受容体となっている。
• また、どちらの還元過程もATPに依存している。
• また、硫酸がアデノシン-5-リン酸硫酸に活性化されるのは両プロセスに共通することである。
• さらに、酵素を触媒とする反応である。
• いずれも原核生物、菌類、光合成生物などが行っている還元反応である。

アシミレーションリーとだつさんすいその違い

同化作用と異方性硫酸還元作用は、硫酸塩を出発物質とする嫌気性プロセスである。特に微生物は、その活動に必要なエネルギーを得るために、これらのプロセスを利用しています。しかし、同化型硫酸還元と同化型硫酸還元の決定的な違いは、同化型硫酸還元が最終的にシステインを生成するのに対し、同化型硫酸還元は最終的に硫化物を生成する点である。同化型硫酸還元と無化型硫酸還元のもう一つの違いは、反応の触媒に関与する酵素である。アセチルセリンスルフヒドリラーゼは同化硫酸の還元を触媒し、イソサルファイトレダクターゼはイソ硫酸の還元を触媒している。

同化型硫酸還元と異化型硫酸還元の違いについては、以下のインフォグラフィックに詳細が記載されています。

概要 - アシミレーションリー vs. だつさんすいそ

同化作用と異方性硫酸塩還元作用は嫌気性プロセスである。どちらのプロセスでも、硫酸は最終的な電子受容体である。さらに、この2つのプロセスは、微生物と光合成生物によって行われている。しかし、硫酸の同化還元は、最終的にシステインとホモシステインを生成する過程である。逆に、異性化硫酸の還元では、最終生成物として硫化物が生成される。したがって、これが同化型硫酸還元と同化型硫酸還元の違いです。

引用

1. Koprivova, Anna et al.「ラベンダーC3、C3-C4およびC4種における同化作用性硫酸還元」、植物生理学、アメリカ植物生物学会、2001年10月1日。ここで提供 2. "A unified concept of anaerobic respiration: insights from anisotropic sulphur metabolism", Neuroimaging, Academic Press, 2012年9月10日。ここで入手可能 2. "A unified concept of anaerobic respiration: insights from anisotropic sulphur metabolism", Neuroimaging, Academic Press, 2012年9月10日。