Razlika med fotosintetskimi in kemosintetskimi bakterijami

The ključna razlika med fotosintetskimi in hemosintetskimi bakterijami je to fotosintetske bakterije pridobivajo energijo iz sončne svetlobe, da proizvajajo ogljikove hidrate, kemosintetske bakterije pa pridobivajo energijo z oksidacijo anorganskih snovi, da bi ustvarile ogljikove hidrate.

Organizme lahko razvrstimo glede na njihov način prehranjevanja. Autotrofi in heterotrofi so dve takšni glavni kategoriji. Autotrofi lahko sami proizvajajo hrano, medtem ko so heterotrofi odvisni od drugih organizmov za živila, saj ne morejo proizvesti svoje hrane. Avtotrofi za proizvodnjo lastne hrane ali ogljikovih hidratov uporabljajo dva glavna procesa: fotosintezo in kemosintezo.

Fotosinteza se napaja z energijo sonca, medtem ko se s kemosintezo napaja energija, pridobljena z oksidacijo kemičnih spojin, predvsem anorganskih snovi. Obstajajo fotosintetske bakterije in kemosintetske bakterije. Fotosintetske bakterije proizvajajo hrano s fotosintezo, medtem ko kemosintetske bakterije proizvajajo hrano z energijo, pridobljeno s kemičnim razpadom.

VSEBINA

1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj so fotosintetske bakterije
3. Kaj so kemosintetske bakterije
4. Podobnosti fotosintetskih in kemosintetskih bakterij
5. Primerjava ob strani - fotosintetske in kemosintetske bakterije v tabeli
6. Povzetek

Kaj so fotosintetske bakterije?

Fotosintetske bakterije so skupina bakterij, imenovanih cianobakterije ali modrozelene alge, ki lahko s fotosintezo tvorijo ogljikove hidrate. Zato so fotoavtrofi. Vsebujejo različne fotosintetske pigmente, kot so klorofil-a, fikobilin in fikoeritrin. Zato so ti organizmi znani tudi kot prokariotski avtotrofi. Fotosinteza poteka v plazemskih membranah cianobakterij.

Cianobakterije so enocelični nitasti organizmi. Včasih obstajajo tudi kot cianobakterijski cvetovi. Velikost cianobakterij se giblje od 0,5 do 60 µm. Najdemo jih predvsem v sladkovodnih okoljih in v vlažnih kopenskih okoljih. Cianobakterije se razmnožujejo z binarno cepitvijo. Je glavni mehanizem razmnoževanja in razmnoževanja cianobakterijskih celic. Vendar pa se nekatere vrste podvržejo razdrobljenosti in večkratni cepitvi.

Slika 01: Cianobakterije

Poleg svoje fotosintetske sposobnosti lahko cianobakterije fiksirajo tudi atmosferski dušik. Vsebujejo posebno strukturo, imenovano heterocista, ki lahko fiksira dušik iz atmosfere. Cianobakterijske vrste, kot so Anabaena in Nostoc so priljubljeni kot cianobakterije, ki fiksirajo dušik.

Poleg tega se cianobakterije pogosto uporabljajo kot prehranska dopolnila zaradi narave, ki je bogata s hranili (Spirulina, kolerela). Poleg tega nekatere vrste služijo kot inokulanta v procesu proizvodnje bio gnojil. Cianobakterije delujejo tudi kot sestavni partner v mnogih simbiotskih odnosih. Lišaj je ena tako pomembnih simbiotičnih interakcij med glivami in cianobakterijami. Lišaji so izredno pomembni v kmetijstvu.

Kljub številnim pozitivnim vplivom lahko kopičenje cianobakterij povzroči evtrofikacijo v vodnih poteh, zaradi česar so pomemben onesnaževalec vodnih teles. Zato cianobakterije delujejo tudi kot kazalci onesnaženosti vode.

Kaj so kemosintetske bakterije?

Kemosintetske bakterije so skupina bakterij, ki lahko proizvajajo svojo hrano z energijo, pridobljeno z oksidacijo anorganskih snovi. So tudi skupina avtotrofov. V resnici gre za kemoavtrotrofe. Za razliko od fotosintetskih bakterij ne morejo izvesti fotosinteze ali ujeti energije iz sončne svetlobe. Lahko pa iz CO proizvajajo ogljikove hidrate₂ in H₂O zaradi energije kemičnega razpada. Zato ne potrebujejo sončne svetlobe ali pigmentnih sistemov. Uporabljajo energijo, ki se sprošča pri oksidaciji anorganskih spojin, za proizvodnjo ogljikovih hidratov.

Slika 02: Kemosintetske bakterije

Različne hemosintetske bakterijske vrste uporabljajo različne anorganske vire. Na primer, kemosintetske bakterije, ki živijo v hidrotermalnih zračnikih, oksidirajo vodikov sulfid, da pridobijo energijo za proizvodnjo hrane. Nekatere druge bakterije oksidirajo metan za proizvodnjo energije, medtem ko nekatere za proizvodnjo hrane uporabljajo nitrite ali vodikov plin. Poleg tega nekatere bakterije pridobivajo energijo iz žvepla, medtem ko nekatere pridobivajo energijo iz železa. Podobno različne hemosintetske bakterije uporabljajo različne anorganske snovi za pridobivanje energije.

 Kakšne so podobnosti med fotosintetskimi in kemosintetskimi bakterijami?

• Fotosintetske in kemosintetske bakterije spadajo v kraljestvo bakterij.
• Imajo prokariotsko celično organizacijo.
• Poleg tega so avtotrofi, ki lahko sami proizvajajo hrano.

Kakšna je razlika med fotosintetskimi in kemosintetskimi bakterijami?

Fotosintetske bakterije izvajajo fotosintezo in proizvajajo svojo hrano z energijo sončne svetlobe. Medtem kemosintetske bakterije izvajajo kemosintezo in proizvajajo svojo hrano, pridobivajo energijo z oksidacijo anorganskih snovi. Torej, to je ključna razlika med fotosintetskimi in kemosintetskimi bakterijami.

Poleg tega fotosintetske bakterije živijo v krajih, kjer je sončna svetloba, medtem ko kemosintetske bakterije živijo v krajih, kjer ni sončne svetlobe. Druga razlika med fotosintetskimi in kemosintetskimi bakterijami je, da fotosintetske bakterije vsebujejo pigmente, s katerimi ujamejo sončno svetlobo, medtem ko hemosintetske bakterije nimajo pigmentov.

Spodnja infografija povzema razliko med fotosintetskimi in kemosintetskimi bakterijami.

Povzetek - Fotosintetske in kemosintetske bakterije

Fotosintetske bakterije so skupina bakterij, ki lahko s fotosintezo proizvajajo svojo hrano. Imenujejo jih tudi cianobakterije. Kemosintetske bakterije so skupina bakterij, ki izvajajo kemosintezo, da proizvajajo svojo hrano. Skratka, fotosintetske bakterije porabljajo energijo iz sončne svetlobe za proizvodnjo ogljikovih hidratov, hemosintetske bakterije pa pridobivajo energijo z oksidacijo anorganskih snovi, kot so žveplo, vodikov sulfid, metan itd..

Referenca:

1. Gutierrez, Jose Juan. "Kaj so kemosintetske bakterije?" Owlcation, Owlcation, 12. januar 2018, na voljo tukaj.
2. "Modro-zelene alge." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 29. december 2017, na voljo tukaj.

Vljudnost slik:

1. “Cyanobacteria guerrero negro” NASA - (Public Domain) prek Commons Wikimedia
2. "Venenivibrio", prevzel Thermofhile ~ commonswiki (na podlagi trditev o avtorskih pravicah). - Predpostavljeno lastno delo (na podlagi trditev o avtorskih pravicah) (CC BY-SA 3.0) prek Commons Wikimedia