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细菌将Mn(II)氧化为Mn(IV)被认为是全球生物地球化学锰循环中的氧化部分的驱动因素,并调节了海洋水柱中溶解性Mn(II)的浓度,后者是浮游植物初级生产力的关键营养素。Mn(II)的氧化活性由许多系统发育多样的细菌和真菌表现出来,表明它在环境中发挥着基本而普遍的作用。这个重要的氧化还原系统被认为是由涉及一种多铜氧化酶的酶或酶复合体驱动的,尽管生化机制从未得到确凿证明。在这里,我们展示了海洋芽孢杆菌SG-1株的孢子对Mn(II)的氧化是两个连续的一步电子转移过程的结果,两个过程均需要假定的多铜氧化酶MnxG,在该过程中Mn(III)是一个瞬态中间体。呈现了氧化途径的动力学模型,显示Mn(II)到Mn(III)的步骤是速率限制步骤。因此,Mn(II)的氧化似乎涉及一个独特的多铜氧化酶系统,能够对其底物进行整体的两电子氧化。这个酶系统可能成为环境中Mn(III)的来源,Mn(III)是一种强氧化剂,在营养有限的环境中与铁(III)结合的铁载体发生竞争。代谢上处于休眠状态的孢子催化与C、N、Fe和S循环密切相关的重要生物地球化学过程,这要求我们重新思考孢子在环境中的角色.
Webb等人(Wed,)研究了这个问题。