Dotaz

Jedna možnost je redukce manganičitých sloučenin (například oxidu manganičitého, MnO₂) v prostředích, kde je dost organických látek, ale chybí lepší látky schopné přijímat elektrony – jako jsou kyslík, dusičnany nebo železité ionty.

Jde vlastně o „dýchání“ manganu namísto kyslíku. Připomeňme, že při normálním dýchání, které probíhá i v našich buňkách, se energie získává z organických sloučenin za pomoci kyslíku. Ten přijímá elektrony z cukrů či jiných živin a vzniká z něj voda, zatímco živiny se odbourávají na oxid uhličitý.

Redukce manganičitých iontů je naprosto běžná v podzemních vodách nebo i v podmáčených půdách. Pokud třeba máte trochu hlubší studnu, takovéto bakterie se v ní pravděpodobně vyskytují.

Další možnost je naopak oxidace manganu. Bakterie (žijící například v podzemních vodách či v sedimentech chudých na organické látky) ji mohou provádět jako součást autotrofního způsobu života.

Vyrábějí si tedy organické sloučeniny z oxidu uhličitého a energii k tomu potřebnou získávají oxidací manganatých iontů (Mn²⁺) kyslíkem. Celý proces bychom mohli velmi zhruba přirovnat k fotosyntéze, která ovšem spoléhá na energii slunečního záření.

Mnohdy však bakterie oxidují mangan a hromadí ho v pouzdrech na povrchu svých buněk, přestože jim tato reakce žádnou energii nepřináší. Takové organismy jsou opět běžné. Vytvářejí třeba hnědočerné kaly, které občas tečou z vodovodu. Pod mikroskopem byste zjistili, že kal je skoro čistá bakteriální biomasa prostoupená sloučeninami manganu. Mimochodem – pro lidské zdraví je naprosto neškodný.

V opuštěných dolech bakterie často tvoří mohutné krápníky, složené skoro výhradně z oxidů manganu nebo ze směsi oxidů manganu a železa.

Zatím přesně nevíme, proč tyto bakterie mangan oxidují a hromadí. Jedna možnost je, že oxid manganičitý v jejich pouzdře představuje zásobu oxidačního činidla „na horší časy“, kdyby se někdy dočasně ocitly v prostředí bez kyslíku. Nebo může sloužit jako ochrana, případně mít úplně jinou funkci.

Oxidaci či redukci manganu provádějí nejrůznější bakterie patřící do mnoha taxonomických skupin. Většina jich dokáže používat i jiné látky schopné přijímat nebo odevzdávat elektrony. Záleží na tom, které z těchto látek mají právě k dispozici.