Ključna razlika med fotosintetskimi in kemosintetskimi bakterijami je v tem, da fotosintetske bakterije pridobivajo energijo iz sončne svetlobe za proizvodnjo ogljikovih hidratov, medtem ko kemosintetske bakterije pridobivajo energijo iz oksidacije anorganskih snovi za proizvodnjo ogljikovih hidratov.
Organizme lahko kategoriziramo glede na njihov način prehranjevanja. Avtotrofi in heterotrofi sta dve glavni kategoriji. Avtotrofi lahko proizvajajo lastno hrano, medtem ko so heterotrofi odvisni od drugih organizmov za hrano, saj ne morejo proizvajati lastne hrane. Za proizvodnjo lastne hrane ali ogljikovih hidratov avtotrofi uporabljajo dva glavna procesa: fotosintezo in kemosintezo.
Fotosintezo poganja energija sonca, kemosintezo pa energija, ki izhaja iz oksidacije 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.
Kaj so fotosintetske bakterije?
Fotosintetske bakterije so skupina bakterij, imenovanih cianobakterije ali modrozelene alge, ki lahko s fotosintezo proizvajajo ogljikove hidrate. Zato so fotoavtotrofi. Vsebujejo različne fotosintetske pigmente, kot so klorofil-a, fikobilin in fikoeritrin. Zato so ti organizmi znani tudi kot prokariontski avtotrofi. Fotosinteza poteka v plazemskih membranah cianobakterij.
Cianobakterije so enocelični nitasti organizmi. Včasih obstajajo tudi kot cvetenje cianobakterij. 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 proliferacije in razmnoževanja cianobakterijskih celic. Vendar so nekatere vrste podvržene fragmentaciji in večkratni cepitvi.
Slika 01: Cianobakterije
Poleg svoje fotosintetske sposobnosti lahko cianobakterije tudi vežejo atmosferski dušik. Vsebujejo posebno strukturo, znano kot heterocista, ki je sposobna vezati dušik iz ozračja. Vrste cianobakterij, kot sta Anabaena in Nostoc, so priljubljene kot cianobakterije, ki vežejo dušik.
Poleg tega se cianobakterije pogosto uporabljajo kot prehranska dopolnila zaradi bogate hranilne narave nekaterih vrst (Spirulina, Cholerella). Poleg tega nekatere vrste služijo kot cepiva v procesu proizvodnje biognojil. Cianobakterije delujejo tudi kot sestavni partner v številnih simbiotskih odnosih. Lišaj je ena od takšnih pomembnih simbiotskih interakcij med glivami in cianobakterijami. Lišaji so izjemno pomembni v kmetijstvu.
Kljub številnim pozitivnim vplivom lahko kopičenje cianobakterij povzroči evtrofikacijo vodnih poti, zaradi česar postanejo pomemben onesnaževalec vodnih teles. Zato so cianobakterije tudi indikatorji onesnaženosti vode.
Kaj so kemosintetske bakterije?
Kemosintetske bakterije so skupina bakterij, ki lahko proizvajajo lastno hrano z energijo, pridobljeno z oksidacijo anorganskih snovi. So tudi skupina avtotrofov. Pravzaprav so kemoavtotrofi. Za razliko od fotosintetskih bakterij ne morejo izvajati fotosinteze ali loviti energije iz sončne svetlobe. Lahko pa proizvajajo ogljikove hidrate iz CO2 in H2O z energijo kemične razgradnje. Zato ne potrebujejo sončne svetlobe ali pigmentnih sistemov. Za proizvodnjo ogljikovih hidratov uporabljajo energijo, ki se sprosti pri oksidaciji anorganskih spojin.
Slika 02: Kemosintetske bakterije
Različne kemosintetske bakterijske vrste uporabljajo različne anorganske vire. Na primer, kemosintetske bakterije, ki živijo v hidrotermalnih odprtinah, oksidirajo vodikov sulfid, da pridobijo energijo za proizvodnjo hrane. Nekatere druge bakterije oksidirajo metan za proizvodnjo energije, medtem ko nekatere uporabljajo nitrite ali vodikov plin za proizvodnjo hrane. Poleg tega nekatere bakterije pridobivajo energijo iz žvepla, nekatere pa iz železa. Podobno različne kemosintetske bakterije za pridobivanje energije uporabljajo različne anorganske snovi.
Kakšne so podobnosti med fotosintetskimi in kemosintetskimi bakterijami?
- Tako fotosintetske kot kemosintetske bakterije spadajo v kraljestvo bakterij.
- Imajo prokariontsko 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 lastno hrano, pri čemer uporabljajo energijo sončne svetlobe. Medtem kemosintetske bakterije izvajajo kemosintezo in proizvajajo lastno hrano, pridobivajo energijo z oksidacijo anorganskih snovi. To je torej ključna razlika med fotosintetskimi in kemosintetskimi bakterijami.
Poleg tega fotosintetske bakterije živijo na mestih, kjer je sončna svetloba, medtem ko kemosintetske bakterije živijo na mestih, kjer ni sončne svetlobe. Druga razlika med fotosintetskimi in kemosintetskimi bakterijami je, da imajo fotosintetske bakterije pigmente za lovljenje sončne svetlobe, medtem ko kemosintetske bakterije nimajo pigmentov.
Spodnja infografika povzema razliko med fotosintetskimi in kemosintetskimi bakterijami.
Povzetek – fotosintetske proti kemosintetskim bakterijam
Fotosintetske bakterije so skupina bakterij, ki lahko s fotosintezo proizvajajo lastno hrano. Imenujejo se tudi cianobakterije. Medtem so kemosintetske bakterije skupina bakterij, ki izvajajo kemosintezo za proizvodnjo lastne hrane. Skratka, fotosintetske bakterije izkoriščajo energijo sončne svetlobe za proizvodnjo ogljikovih hidratov, medtem ko kemosintetske bakterije pridobivajo energijo z oksidacijo anorganskih snovi, kot so žveplo, vodikov sulfid, metan itd. To torej povzema razliko med fotosintetskimi in kemosintetskimi bakterijami.
