Использование энергии света

Способность использовать энергию света обуславливается наличием у большинства фототрофных микроорганизмов специфических пигментов – бактериохлорофиллов и каротиноидов.

Световая энергии улавливается системой поглощающих свет пигментов и передается на молекулу хлорофилла, которая переходит в возбужденное состояние вследствие перехода одного из электронов на более высокий энергетический уровень. Переходя по цепи переноса, электрон отдает свою энергию системе АДФ-АТФ, в результате чего энергия света трансформируется в энергию макроэргической связи молекулы АТФ, т.е. происходит фотосинтетическое фосфорилирование, которое бывает циклическое и нециклическое. В случае циклического процесса электрон возвращается к исходному донору, отдавая полученную им энергию в процессе перехода через ряд переносчиков по термодинамическому закону, одним из таких переносчиков является цитохром с, обеспечивающий фосфорилирование: АДФ. При нециклическом фосфорилировании возбужденный электрон передается на НАД⁺ с образованием НАДН₂.

У фотосинтетических бактерий донорами водорода для реакций синтезе могут быть как неорганические, так и органические вещества. Фотолитоавтотрофы используют в качестве донора водорода Н₂S: свет

СО₂ + Н₂S → (СН₂О) + Н₂О + 2 S

Такой вид фотосинтеза называется фоторедукцией. Основное отличие бактериальной фоторедукции от фотосинтеза зеленых растений и водорослей следующие: бактериальный фотосинтез протекает в анаэробных условиях и не сопровождается выделением кислорода; донором водорода для восстановления СО₂ в большинстве случаев является сероводород, а не вода.

Микроскопические водоросли и цианобактерии (как и высшие растения) фотосинтез осуществляют с выделением О₂, донором электронов (водорода) служит вода:

свет

СО₂ + Н₂О → (СН₂О) + О₂

Питание микроорганизмов