Το θείο εμφανίζεται στην επιφάνεια της γης όπωςτο αποτέλεσμα της ηφαιστειακής δραστηριότητας με τη μορφή ενώσεων, επιπλέον, το νερό σε ορισμένες πηγές περιέχει επίσης υδρόθειο. Ο κύκλος του θείου εκδηλώνεται με βιολογικές διεργασίες που προκαλούνται από μικροοργανισμούς όταν αποσυντίθενται τα ζώα και τα συντρίμμια των φυτών. Η αποσύνθεση των πρωτεϊνών που περιέχουν αμινοξέα, συμπεριλαμβανομένου του θείου (κυστεΐνη, κυστίνη, μεθειονίνη), και η αποσύνθεση βασικών φυτικών ελαίων, παράγει υδρόθειο και μερκαπτάνη. Το σουλφίδιο του υδρογόνου απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια της μείωσης των αλάτων θειούχων, θειικών και θειικών οξέων με τη συμμετοχή βακτηρίων που μειώνουν τη θειική δράση και εμπλέκεται επίσης στον κύκλο θείου.
Γενικά, το υδρόθειο δεν εξομοιώνεται με φυτά,και κατά συνέπεια, και τα ζώα. Το σουλφίδιο του υδρογόνου οξειδώνει ειδικά βακτήρια θείου, με αποτέλεσμα το σχηματισμό θειικών αλάτων, τα οποία απορροφώνται πολύ εύκολα από τα φυτά. Οι περιέχουσες θείο ενώσεις που συντίθενται από τα φυτά περιλαμβάνονται επίσης στον κύκλο του θείου στη φύση. Τα αμμωνιακά και τα θειικά-αναγωγικά βακτήρια απελευθερώνουν υδρόθειο από αυτά. Ο κύκλος του θείου εμφανίζεται, από την άλλη πλευρά, λόγω βακτηρίων θείου, οξειδωτικού υδροθείου.
Ομάδες βακτηρίων θείου
Τα σεροβακτήρια χωρίζονται σε δύο ομάδες: άχρωμες και πορφυρές.
Οι άχρωμες μορφές αντιπροσωπεύουν:
1) όλα τα είδη Beggiatoa είναι μακρά ελεύθερα πλωτά νήματα. Μεταξύ αυτών παρατηρείται το μεγαλύτερο από όλα τα βακτηρίδια.
2) ορισμένα είδη Thiothrix είναι μακρά ακίνητα νήματα που προσκολλώνται σε υποβρύχια αντικείμενα.
3) διάφορα είδη μονοκύτταρων βακτηριδίων - Thiophysa.
Όλα τα βακτήρια είναι autotrophs.Η κυκλοφορία του θείου συμβάλλει στη συσσώρευσή του μέσα στο κύτταρο. Σε φυσικές συνθήκες, τα βακτήρια θείου βρίσκονται μόνο σε εκείνα τα σημεία όπου σχηματίζεται συνεχώς υδρόθειο και όπου υπάρχει ελεύθερη παροχή οξυγόνου. Η κίνηση των βακτηριδίων συμβαίνει στην πλάκα βακτηρίων. Ο κύκλος του θείου στη βιόσφαιρα ωθεί τα βακτήρια πριν από το οξυγόνο και κάτω από το υδρόθειο. Το στρώμα των βακτηρίων στη Μαύρη Θάλασσα βρίσκεται σε βάθος περίπου 200 μ.
Η οξείδωση των βακτηρίων του θείου με οξυγόνο συμβαίνει σε δύο στάδια. Αρχικά, οξειδώνονται σε θείο, το οποίο εναποτίθεται στο πρωτόπλασμα των κυττάρων και χρησιμοποιείται ως εφεδρικό ενεργειακό υλικό.
Εάν δεν υπάρχει αρκετό υδρόθειο στο μέσο, το αποθηκευμένο θείο οξειδώνεται σταδιακά προς θειικό οξύ. Εξουδετερώνεται από κυτταρικά διττανθρακικά άλατα και εκκρίνεται με τη μορφή άλατος θειικού οξέος.
Ο κύκλος του θείου δεν μπορεί να γίνει χωρίς τη συμμετοχή μωβ θειούχων βακτηρίων εμπλουτισμένων με χρωστική βακτηριοπουρπουρίνη, δίνοντάς τους διαφορετικές αποχρώσεις κόκκινου και φωτοσυνθετικής χρωστικής βακτηριοχλωροφύλλης.
Τα σεροβακτήρια στη φύση είναι ευρέως διαδεδομένα.Ζουν σε πηγές θείου, στάσιμα νερά, λάσπη, έδαφος. Τα σεροβακτήρια είναι αυτοτρόφια, αφομοιώνουν το διοξείδιο του άνθρακα, χρησιμοποιώντας την ενέργεια που παράγεται με την οξείδωση των μειωμένων ενώσεων θείου.
Στα άχρωμα βακτήρια θείου περιλαμβάνονται τα θειονικάβακτήρια, όπως ο Thiobacillus thioparus, ο Thiobacillus thiooxidans και άλλοι. Εκτός από το υδρόθειο και το θείο, οξείδουν επίσης θειο ενώσεις, είναι αυτοτροφοί, βρίσκονται σε αλατούχα και γλυκά νερά, στο έδαφος.
Ο κύκλος του θείου συνοδεύεται από μείωσηοι διεργασίες που προκαλούνται από τα βακτήρια του θείου, τα οποία μερικές φορές στη φύση φθάνουν τεράστιες αναλογίες. Στη Μαύρη Θάλασσα, σε βάθος μεγαλύτερο από 200 μέτρα, περιέχει τόσο πολύ υδρόθειο που η ζωή σταματά εντελώς. Με τη συσσώρευση υδρόθειου στο έδαφος, πλημμυρισμένο με νερό, η ζωή των φυτών και των ζώων μπορεί να σταματήσει σε αυτό.
Τα μικρόβια μειώνουν τα θειικά άλαταθεραπευτική λάσπη θείου από πολλές λίμνες κοντά στο Πιατιγκόρσκ, εκβολές ποταμών κοντά στην Οδησσό και το Ευπατόρια. Αυτά τα βακτήρια, όταν απελευθερώνεται υδρόθειο, μετατρέπονται σε μια μαύρη μάζα κολλοειδούς υδρίτη διοξειδίου του θείου, η οποία εμποτίζει το λάσπη της δεξαμενής. Η διάβρωση του σιδήρου συμβαίνει επίσης από το σφάλμα τους, γεγονός που προκαλεί ζημιά στους σωλήνες αποχέτευσης και άρδευσης.
Τα σεροβακτήρια συμμετέχουν στη βιολογική επεξεργασία των λυμάτων και είναι ενδεικτικά της έντονης ρύπανσης του εδάφους και των υδάτων στους οικισμούς του ανθρώπου.
