Автотрофное питание бактерий объединено общей целью — синтезом органических веществ из неорганических соединений ( , воды и минеральных солей). Однако механизмы получения энергии и источники водорода для этих процессов существенно различаются. Сходства (Общие черты)
- Использование неорганического углерода: Оба типа бактерий используют углекислый газ ( ) как основной источник углерода для построения своих органических молекул. Цикл Кальвина: И у фотосинтетиков, и у большинства хемосинтетиков фиксация углерода происходит в ходе идентичных биохимических реакций (преимущественно цикл Кальвина). Роль АТФ и НАДФ·Н: В обоих случаях для восстановления до глюкозы требуются энергетические молекулы АТФ и восстановитель (обычно НАДФ·Н или его аналоги). Экологическая роль: Обе группы являются продуцентами — они создают первичную органическую продукцию, которая служит основой для существования других организмов (гетеротрофов).
Различия Главное различие заключается в природе источника энергии и доноре электронов.
| Характеристика | Фотосинтезирующие бактерии | Хемосинтезирующие бактерии |
|---|---|---|
| Источник энергии | Энергия солнечного света (кванты света). | Энергия химических связей, выделяющаяся при окислении неорганических веществ. |
| Наличие пигментов | Содержат специальные пигменты (хлорофилл или бактериохлорофилл). | Пигменты для улавливания света отсутствуют. |
| Донор электронов (водорода) | Вода ( ) у цианобактерий или сероводород ( ) у серобактерий. | Зависит от вида: аммиак, нитриты, водород, соединения железа или серы. |
| Побочный продукт | Кислород ( ) у цианобактерий; сера или другие вещества у других групп. | Окисленные минеральные соединения (например, нитраты, сульфаты, оксид железа III). |
| Зависимость от условий | Процесс возможен только на свету. | Процесс не зависит от освещенности, может происходить в глубоких слоях океана или почвы. |
Особенности процессов
- Фотосинтез:
У бактерий он бывает двух типов:- Оксигенный: (Цианобактерии) Выделяется кислород, используется вода.
- Аноксигенный: (Пурпурные и зеленые бактерии) Кислород не выделяется, так как вместо воды используются , или органические кислоты. Энергия преобразуется в АТФ в процессе циклического или нециклического фотофосфорилирования.
- Хемосинтез:
Процесс специфичен для определенных групп бактерий, каждая из которых "специализируется" на своем субстрате:- Нитрифицирующие бактерии: Окисляют аммиак до нитритов и далее до нитратов.
- Железобактерии: Окисляют двухвалентное железо до трехвалентного ( ). Серобактерии: Окисляют сероводород до элементарной серы или серной кислоты. Водородные бактерии: Окисляют молекулярный водород.
Я могу составить для вас сравнительную таблицу с примерами конкретных родов бактерий для каждой группы или подготовить схему химических реакций хемосинтеза. Хотите, чтобы я сделал это?
Форма ответа
Ответы и вопросы пользователей