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The role of hydrogen and oxygen in the inorganic environment

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Sommaire

Exploration préliminaire de la litérature a indiqué que plusieurs oxydations inorganiques produisent de l'hydrogène, tandis que les réductions inorganiques peuvent produire de l'oxygène.

Le milieu inorganique reduit, comme source d'hydrogène, peut servir les autotrophes chimosynthetiques et établit un „dénominateur commun“ dans leur anabolisme. Les conditions pour la production de l'hydrogène et de l'oxygène sont calculées avec l'aide de thermodynamique simple.

Les conséquences de la théorie proposée sont multiples. Il y suit que, probablement, il n'existent pas des anaerobies strictes dans un milieu inorganique.

Zusammenfassung

Ein vorläufiges Literaturübersicht hat ergeben dass viele anorganische Oxidationen Wasserstoff generieren, während Sauerstoff erscheint als Produkt von anorganische Reduktionen. Die reduzierte anorganische Umwelt kann darum betrachtet werden als ein Brunn von Wasserstoff und diese Wasserstoff konnte hier sehr wohl als das gemeinschaftliche Prinzip im Stoffwechsel der Chemoautrophen aufgefasst werden. Die Konzequenzen der Theorie sind viele. Wir werden hier nur erwähnen, dasz es wahrscheinlich keine Anaeroben gibt im anorganischen Milieu. Die Verhältnisse unter welche Wasserstoff oder Sauerstoff produziert werden können, sind berechnet mittelst einfacher Thermodynamik.

Summary

  1. 1)

    From a survey of the literature it appears that many inorganic oxidations yield hydrogen while inorganic reductions may yield oxygen.

  2. 2)

    As many organisms are known to be able to utilize hydrogen as a source of energy in their carbon dioxide assimilation the generation of hydrogen in the inorganic milieu may be the unifying principle in the metabolism of the chemo-autotroph.

Such is in keeping with the Unitarian theory of biochemistry proposed by the late Professor A. J.Kluyver in 1925.

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Literature

  • Andrussov, L. (1927). Über die schnell verlaufenden katalytischen Prozesse in strömenden Gasen und die Ammoniak-Oxydation. - Ber. dtsch. Chem. Ges. LX, Part B, p. 2005–2018.

    Google Scholar 

  • Austen, P. (1889). Lecture experiments with nitric acid. - Amer. chem. J. XT, p. 172–177.

    Google Scholar 

  • Baas Becking, L. G. M. &G. S. Parks (1925). Energy relations in the metabolism of autotrophic Bacteria. - Physiol. Rev. VII, p. 85–106.

    Google Scholar 

  • Baas Becking, L. G. M. &I. R. Kaplan (1956). Biological processes in the estuarine environment: 3. Electrochemical considerations regarding the sulphur cycle. - Proc. Acad. Sci. Amst., Ser. B, LIX, p. 85–96.

    Google Scholar 

  • Baas Becking, L. G. M., E. J. Ferguson Wood &I. R. Kaplan(1956). Biological Processes in the Estuarine Environment. VIII: Iron Bacteria als Gradient Organisms. - Proc. Acad. Sci. Amst., Ser. B, LIX, p. 398–407.

    Google Scholar 

  • Berl, E. &F. von Taack (1928). Über die Schutzwirkung von Natriumsulfat bei der Einwirkung von Laugen und Salzen auf Flusseisen unter Hochdruck. - Arch. Wärmew. IX, p. 165–169.

    Google Scholar 

  • Berthelot, D. (1898). Sur la décomposition de l'alide azotique par la chaleur, à des températures peu élevées. - C. R. Acad. Sci., Paris CXXVII, p. 83–88.

    Google Scholar 

  • Berthelot, D. &H. Gaudechon (1911). La nitrification par les rayons ultraviolets. - C. R. Acad. Sci., Paris CLII, p. 522–524.

    Google Scholar 

  • Beijerinck, M. W. &D. C. J. Minkman (1910). Bildung und Verbrauch von Stickstoffoxydul durch Bakterien.- Zbl. Bakt. (2) XXV, p. 30–63.

    Google Scholar 

  • Clermont, P. de &J. Frommel (1878). Sur la dissociation des sulfures métalliques. - C. R. Acad. Sci., Paris LXXXVII, p. 330–332.

    Google Scholar 

  • Duchon, K. &L. B. Miller (1948). Iron Bacteria. - Paper Trade J. CXXVI, p. 47–58.

    Google Scholar 

  • Dunstan, W. R. &T. S. Dymond (1887). On the formation of hyponitrites. - J. chem. Soc. LI, p. 646–659.

    Google Scholar 

  • Fischer, F. & H.Tropsch (1922/23). Vergleichende Vakuumdestillation von Cellulose, Lignin und entharztem Holz. - Abh. Kenntnis der Kohle, p. 181–186.

  • Fricke, R. &S. Rihl (1943). Zur Beständigkeit desFe(OH) 2. - Naturwissenschaften XXXI, p. 326–327.

    Google Scholar 

  • Gautier, A. (1906). Action de la vapeur d'eau sur les surfures au rouge. Production de métaux natifs. Applications aux phénomènes volcaniques. - C. R. Acad. Sci., Paris CXLII, p. 1465–1470.

    Google Scholar 

  • — (1910). Action de l'hydrogène sur l'oxide de carbone; formation d'eau et de méthane. Action de l'eau, au rouge, sur le même oxyde. Applications aux phénomè-nes volcaniques. - C. R. Acad. Sci., Paris CL, p. 1564–1569.

    Google Scholar 

  • Gmelin, K., Hrsg. (1936–1955). Handbuch der anorganischen Chemie. 8. Aufl. - Weinheim, Verlag Chemie.

    Google Scholar 

  • Good, W. &W. A. B. Purdon (1955). The reduction of ferric iron in aqeous solution by light. - Chem. & Ind. (Rev.) 1955, p. 144–145.

    Google Scholar 

  • Grünert, E. (1929). Beiträge zur Kenntnis der Entschwefelung der Kohle. - J. prakt. Chem. CCXXII, p. 1–120.

    Google Scholar 

  • Haut, A. (1934). Oxidation of ammonia to nitric acid: a demonstration. - J. chem. Educ. XI, p. 575–576.

    Google Scholar 

  • Kluyver, A. &H. J. L. Donker (1925). Die Einheit in der Biochemie. - Chem. Zell. u. Gewebe XIII, p. 134–190.

    Google Scholar 

  • Knop, A. (1873). Studien über Stoffwandlungen im Mineralreiche besonders in Kalk- und Amphiboloid-Gesteinen. - Leipzig, Haesel, xii + 144 p.

    Google Scholar 

  • Latimer, W. M. (1952). Oxidation potentials. - New York, Prentice Hall, 392 p.

    Google Scholar 

  • Lees, H. (1955). Biochemistry of autotrophic bacteria. - London, Butterworth, 210 p.

    Google Scholar 

  • Mellor, J. W. (1952). Mellor's modern inorganic chemistry. Rev. ed. - London, New York & Toronto, Longmans & Green, xxi + 967 p.

    Google Scholar 

  • Moissan, H. (1877). Étude sur les oxydes de fer. - C. R. Acad. Sci., Paris LXXXIV, p. 1297–1299.

    Google Scholar 

  • Pochon, H. & H. deBarjac (1954).Sporovibrio ferroxidans; réducteur des nitrates.

  • - Congr. int. Bot. VIII. Paris (1954), Sections 21 à 27, p. 20.

  • Regnault, V. (1836). Action de la vapeur d'eau sur les métaux. - Ann. Chim. (Phys.) II, p. 337–389.

    Google Scholar 

  • Reynolds, W. C. &W. H. Taylor (1912). The decomposition of nitric acid by light. - J. chem. Soc. CI, p. 131–140.

    Google Scholar 

  • Sidgwick, N. V. (1951). The chemical elements and their compounds. 2 vols. - Oxford, Clarendon Press, xiii + 1703 p.

    Google Scholar 

  • Temple, K. L. &A. R. Colmer (1951). The autotrophic oxidation of iron by a new bacteriumThiobacillus Ferrooxidans. - J. Bact. LXII, p. 605–611.

    Google Scholar 

  • Traube, W., W. Lange &R. Justh (1925). Über die Oxydation von Ferrohydroxyd und Ferrokarbonat. - Ber. dtsch. Chem. Ges. LVIII, p. 2776.

    Google Scholar 

  • Veley, V. H. &J. J. Manley (1898). (cited by Gmelin)..

    Google Scholar 

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I am indebted to Mr. E. J.Ferguson Wood. Mr. I. R.Kaplan, Professor B.Breyer and Dr. H. R.van der Vaart for their helpful interest.

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Becking, L.G.M.B. The role of hydrogen and oxygen in the inorganic environment. Acta Biotheor 12, 71–80 (1957). https://doi.org/10.1007/BF01556626

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