Ключевое различие между фотосинтезирующими и хемосинтетическими бактериями заключается в том, что фотосинтезирующие бактерии получают энергию от солнечного света для производства углеводов, в то время как хемосинтетические бактерии получают энергию от окисления неорганических веществ для производства углеводов.
Организмы можно разделить на категории в зависимости от способа их питания. Две такие основные категории - автотрофы и гетеротрофы. Автотрофы могут производить свою собственную пищу, в то время как гетеротрофы зависят от других организмов в отношении пищи, поскольку они не могут производить свою собственную пищу. Для производства собственной пищи или углеводов автотрофы используют два основных процесса: фотосинтез и хемосинтез.
Фотосинтез питается от энергии солнца, а хемосинтез питается от энергии, полученной в результате окисления химических соединений, в основном неорганических веществ. Различают фотосинтезирующие бактерии и хемосинтезирующие бактерии. Фотосинтетические бактерии производят пищу путем фотосинтеза, в то время как хемосинтетические бактерии производят пищу за счет энергии, полученной в результате химического распада.
Что такое Фотосинтезирующие бактерии?
Фотосинтезирующие бактерии представляют собой группу бактерий, называемых цианобактериями или сине-зелеными водорослями, которые могут производить углеводы путем фотосинтеза. Следовательно, они фотоавтотрофы. Они содержат различные фотосинтетические пигменты, такие как хлорофилл-а, фикобилин и фикоэритрин. Поэтому эти организмы также известны как прокариотические автотрофы. Фотосинтез происходит в плазматических мембранах цианобактерий.
Цианобактерии – одноклеточные нитчатые организмы. Иногда они существуют и в виде цветков цианобактерий. Размер цианобактерий колеблется от 0,5 до 60 мкм. В основном они встречаются в пресноводной среде и во влажной наземной среде. Цианобактерии размножаются бинарным делением. Это основной механизм пролиферации и размножения клеток цианобактерий. Однако некоторые виды подвергаются фрагментации и множественному делению.
Рисунок 01: Цианобактерии
В дополнение к своей фотосинтетической способности цианобактерии также могут фиксировать атмосферный азот. Они содержат особую структуру, известную как гетероцист, которая способна фиксировать азот из атмосферы. Цианобактерии, такие как Anabaena и Nostoc, популярны как азотфиксирующие цианобактерии.
Кроме того, цианобактерии широко используются в качестве пищевых добавок из-за богатой питательными веществами природы некоторых видов (спирулины, холереллы). Более того, некоторые виды служат модификаторами в процессе производства биоудобрений. Цианобактерии также выступают в качестве неотъемлемого партнера во многих симбиотических отношениях. Лишайник является одним из таких важных симбиотических взаимодействий между грибами и цианобактериями. Лишайники чрезвычайно важны в сельском хозяйстве.
Несмотря на многочисленные положительные последствия, накопление цианобактерий может привести к эвтрофикации водотоков, что делает их значительным загрязнителем водоемов. Поэтому цианобактерии также выступают в качестве индикаторов загрязнения воды.
Что такое хемосинтетические бактерии?
Хемосинтетические бактерии – это группа бактерий, которые могут производить себе пищу за счет энергии, получаемой при окислении неорганических веществ. Они также относятся к группе автотрофов. На самом деле они хемоавтотрофы. В отличие от фотосинтезирующих бактерий, они не могут осуществлять фотосинтез или улавливать энергию солнечного света. Но они могут производить углеводы из CO2 и H2O за счет энергии химического распада. Поэтому им не нужен солнечный свет или пигментные системы. Они используют энергию, выделяющуюся при окислении неорганических соединений, для производства углеводов.
Рисунок 02: Хемосинтетические бактерии
Разные виды хемосинтетических бактерий используют разные неорганические источники. Например, хемосинтетические бактерии, живущие в гидротермальных источниках, окисляют сероводород, чтобы получить энергию для производства продуктов питания. Некоторые другие бактерии окисляют метан для производства энергии, а некоторые используют нитриты или газообразный водород для производства пищи. Более того, некоторые бактерии получают энергию из серы, а некоторые - из железа. Точно так же разные хемосинтетические бактерии используют разные неорганические вещества для получения энергии.
Каковы сходства между фотосинтетическими и хемосинтетическими бактериями?
- И фотосинтезирующие, и хемосинтетические бактерии относятся к царству бактерий.
- У них прокариотическая клеточная организация.
- Кроме того, они автотрофы, которые могут производить свою собственную пищу.
В чем разница между фотосинтетическими и хемосинтетическими бактериями?
Фотосинтезирующие бактерии осуществляют фотосинтез и производят себе пищу, используя энергию солнечного света. Между тем хемосинтетические бактерии осуществляют хемосинтез и производят себе пищу, получая энергию за счет окисления неорганических веществ. Итак, в этом ключевое различие между фотосинтезирующими и хемосинтезирующими бактериями.
Более того, фотосинтезирующие бактерии живут в местах, где есть солнечный свет, а хемосинтетические бактерии живут в местах, где солнечного света нет. Кроме того, еще одно различие между фотосинтезирующими и хемосинтетическими бактериями заключается в том, что фотосинтезирующие бактерии имеют пигменты для улавливания солнечного света, в то время как хемосинтетические бактерии не имеют пигментов.
Приведенная ниже инфографика суммирует разницу между фотосинтезирующими и хемосинтезирующими бактериями.
Резюме – фотосинтетические и хемосинтетические бактерии
Фотосинтезирующие бактерии представляют собой группу бактерий, которые могут производить себе пищу путем фотосинтеза. Их еще называют цианобактериями. Между тем, хемосинтетические бактерии представляют собой группу бактерий, которые осуществляют хемосинтез для производства собственных продуктов питания. Короче говоря, фотосинтезирующие бактерии используют энергию солнечного света для производства углеводов, в то время как хемосинтетические бактерии получают энергию от окисления неорганических веществ, таких как сера, сероводород, метан и т. д. Таким образом, это резюмирует разницу между фотосинтетическими и хемосинтетическими бактериями.
