Функции серы. Почвенная органическая сера.

Диапазон биологических соединений, содержащих серу, обширен. Сера содержится в витаминах: биотин и тиамин; кофакторах Саденозил-L-метионин, коэнзим А, молибденовом кофакторе (MoCo) и липоевой кислоте; хлоропластовых липидах, сульфохиновозилдиацилглицерине; и многих вторичных соединениях (Leustek, 2002, Leustek and Saito, 1999). Сера также служит важным структурным элементом, нормативных и каталитических функций в контексте белков и в качестве основного клеточного редокс-буфера в форме трипептид глутатиона и некоторых других белков, таких как тиоредоксин, глутаредоксин и дисульфид-изомераза белка.

Особенность многих серосодержащих соединений - это то, что S-фрагмент часто непосредственно участвующих в каталитической или химической реактивности соединений. Для некоторых ферментов образование дисульфидной связи служит для регулирования активности. Многие ферменты углерода диоксид-фиксации выступают таким образом как средство координирующее свою активность с легкими реакциями фотосинтеза. В этом случае регуляторная молекула тиоредоксин, уменьшает целевые ферменты, используя электроны из ферредоксина (Leustek and Saito, 1999; Saito, 2000; Scherer, 2001; Matsubayashi et al., 2002).

До 98% всей почвенной серы может присутствовать как органическое S-соединение и связанное с гетерогенной смесью растительных остатков, животных и почвенных микроорганизмов (Bloem, 1998).

Профиль концентрации органической серы обычно показывает концентрацию органического вещества в слое почвы (Probert, 1980). Почвенная органическая сера разделен на две основные группы: первая группа содержит атом S в окисленном состоянии и другая группа содержит атом S в восстановленном состоянии. В соответствии с результатами Стивенсона (1986) от 1 до 3% почвенной органической S может быть отнесено к части микробиологической биомассы. В то время как более поздние исследования показывают, что содержание серы в почвенной микробиологической биомассе обычно составляет 1,5-5% от общей почвенной органической серы (Banerjee et al., 1993; Wu et al., 1993).

Белки и аминокислоты являются основной формой S в микробной клетке (Banerjee and Chapman, 1996). Основываясь на сухой массе, концентрация серы в большинстве почвенных микроорганизмов находится между 1 и 10 мкг / г, соотношение C: S между 57: 1 и 85: 1 и N: S составляет около 10: 1. Однако имеются свидетельства того, что отношение C: S в биомассе не фиксируется, но может изменяться довольно быстро, в зависимости от подачи S. Когда S становится ограничивающим фактором из-за низких концентраций S в субстрате или где конкурирует поглощение растений, соотношение C: S биомассы может достигать значений от 80 до 100 (Banerjee et al., 1993).

Микробиологическая биомасса относительно лабильна и выступает самым активным пулом для оборота S в почве (Stevenson, 1986). Как правило, попадание органического вещества в почве увеличивает объём микробиологической биомассы, включая микробную S. Далее микробная S, увеличивается с температурой и уменьшается при низкой влажности почвы (Gupta and Germida, 1989; Ghani et al., 1990). В исследованиях инкубации Wu et al. (1993) 20% S в ячменной соломе и около 30% S из листьев рапса, внесенных в почву, была преобразована в микробную S через 5 дней при 25C.