Fototrofer:Prokaryoter, der fanger lys for at brænde liv

Selvom prokaryoter – organismer, der mangler en kerne – ofte virker simple, deler de et universelt behov med alle levende væsener:en energikilde. Disse mikrober strækker sig over domænerne Bacteria og Archaea og udviser bemærkelsesværdig metabolisk diversitet, fra svovloxiderende ekstremofiler, der trives i hydrotermiske ventilationsåbninger ved op til 750°F til organismer, der udnytter sollys.

Hvad er en fototrof?

Udtrykket fototrof (græsk for "lys næring") beskriver organismer, der henter energi direkte fra fotoner. Mens grønne planter er det mest kendte eksempel, fotosyntetiserer mange prokaryoter og eukaryoter også, hvilket gør lys til kemisk energi.

Bakteriepigmenter:Bakteriochlorophyll

Ligesom planter bruger fototrofiske bakterier pigmenter til at høste fotoner. Disse pigmenter—bakteriochlorophyller - opholder sig i plasmamembranen, ikke i kloroplaster. Syv varianter (a, b, c, d, e, cs, g) absorberer forskellige bølgelængder fra infrarødt til fjernrødt lys, hvilket gør det muligt for hver art at indtage en specifik niche i lysspektret.

Sådan fungerer bakteriel fotosyntese

Bakteriel fotosyntese afspejler planters fotosyntese i to faser:

• Lette reaktioner: Bakteriochlorophyller fanger fotoner, spændende elektroner, der driver syntesen af ATP og NADPH.
• Mørke reaktioner: ATP og NADPH driver kulstoffiksering og omdanner CO₂ til organiske molekyler.

Forskellige bakterier anvender forskellige kulstoffikseringsveje. Cyanobakterier bruger Calvin-cyklussen, mens andre kan stole på den omvendte Krebs-cyklus, som kobler elektrondonorer som brint eller sulfid til CO₂-reduktion.

Hvorfor fototrofer betyder noget

Fotoautotrofe prokaryoter danner grundlaget for de fleste økosystemer. Ved at omdanne lysenergi til sukker, leverer de den primære fødekilde for heterotrofer, der ikke kan fotosyntetisere. Derudover hjælper deres CO₂-fiksering med at regulere atmosfæriske kulstofniveauer og producerede historisk den frie ilt, der definerer Jordens åndbare atmosfære - en proces, der er central for den store iltningsbegivenhed og udviklingen af ​​komplekst liv.