Kluczowa różnica między bakteriami fotosyntetycznymi i chemosyntetycznymi polega na tym, że bakterie fotosyntetyczne pozyskują energię ze światła słonecznego w celu produkcji węglowodanów, podczas gdy bakterie chemosyntetyczne uzyskują energię z utleniania substancji nieorganicznych w celu produkcji węglowodanów.
Organizmy można kategoryzować na podstawie ich sposobu odżywiania. Autotrofy i heterotrofy to dwie takie główne kategorie. Autotrofy mogą wytwarzać własne pożywienie, podczas gdy heterotrofy są uzależnione od innych organizmów, ponieważ nie mogą wytwarzać własnego pożywienia. Aby wyprodukować własną żywność lub węglowodany, autotrofy wykorzystują dwa główne procesy: fotosyntezę i chemosyntezę.
Fotosynteza jest zasilana energią słoneczną, natomiast chemosynteza jest zasilana energią pochodzącą z utleniania związków chemicznych, głównie substancji nieorganicznych. Istnieją bakterie fotosyntetyczne i bakterie chemosyntetyczne. Bakterie fotosyntetyczne produkują żywność poprzez fotosyntezę, podczas gdy bakterie chemosyntetyczne produkują żywność dzięki energii uzyskanej z rozkładu chemicznego.
Czym są bakterie fotosyntetyczne?
Bakterie fotosyntetyczne to grupa bakterii zwanych sinicami lub niebiesko-zielonymi algami, które mogą wytwarzać węglowodany w procesie fotosyntezy. Dlatego są fotoautotrofami. Zawierają różne pigmenty fotosyntetyczne, takie jak chlorofil-a, fikobilina i fikoerytryna. Dlatego te organizmy są również znane jako autotrofy prokariotyczne. Fotosynteza zachodzi w błonach plazmatycznych sinic.
Sinice to jednokomórkowe organizmy nitkowate. Czasami występują również w postaci zakwitów sinicowych. Wielkość sinic waha się od 0,5 – 60 µm. Występują głównie w środowiskach słodkowodnych i wilgotnych środowiskach lądowych. Sinice rozmnażają się poprzez rozszczepienie binarne. Jest to główny mechanizm proliferacji i rozmnażania komórek sinic. Jednak niektóre gatunki ulegają fragmentacji i wielokrotnemu rozszczepieniu.
Rysunek 01: Sinice
Oprócz zdolności fotosyntezy, sinice mogą również wiązać azot atmosferyczny. Zawierają specjalną strukturę znaną jako heterocysta, która jest zdolna do wiązania azotu z atmosfery. Gatunki sinic, takie jak Anabaena i Nostoc, są popularne jako sinice wiążące azot.
Poza tym, cyjanobakterie są szeroko stosowane jako suplementy diety ze względu na bogatą w składniki odżywcze naturę niektórych gatunków (Spirulina, Cholerella). Ponadto niektóre gatunki służą jako modyfikatory w procesie produkcji bionawozów. Cyjanobakterie pełnią również rolę integralnego partnera w wielu symbiotycznych związkach. Jednym z takich ważnych symbiotycznych oddziaływań występujących między grzybami a sinicami są porosty. Porosty są niezwykle ważne w rolnictwie.
Mimo wielu pozytywnych skutków, akumulacja sinic może prowadzić do eutrofizacji dróg wodnych, czyniąc je znaczącym zanieczyszczeniem zbiorników wodnych. W związku z tym cyjanobakterie pełnią również rolę wskaźników zanieczyszczenia wody.
Czym są bakterie chemosyntetyczne?
Bakterie chemosyntetyczne to grupa bakterii, które mogą wytwarzać własne pożywienie dzięki energii uzyskanej z utleniania substancji nieorganicznych. Są także grupą autotrofów. W rzeczywistości są chemoautotrofami. W przeciwieństwie do bakterii fotosyntetycznych nie są w stanie przeprowadzać fotosyntezy ani wychwytywać energii ze światła słonecznego. Ale mogą wytwarzać węglowodany z CO2 i H2O dzięki energii rozkładu chemicznego. Dlatego nie potrzebują światła słonecznego ani systemów pigmentowych. Wykorzystują energię uwolnioną z utleniania związków nieorganicznych do produkcji węglowodanów.
Rysunek 02: Bakterie chemosyntetyczne
Różne chemosyntetyczne gatunki bakterii wykorzystują różne źródła nieorganiczne. Na przykład bakterie chemosyntetyczne żyjące w kominach hydrotermalnych utleniają siarkowodór, aby uzyskać energię do produkcji żywności. Niektóre inne bakterie utleniają metan w celu wytworzenia energii, podczas gdy inne wykorzystują azotyny lub gazowy wodór do produkcji żywności. Co więcej, niektóre bakterie czerpią energię z siarki, a niektóre z żelaza. Podobnie, różne bakterie chemosyntetyczne wykorzystują różne substancje nieorganiczne do pozyskiwania energii.
Jakie są podobieństwa między bakteriami fotosyntetycznymi i chemosyntetycznymi?
- Zarówno bakterie fotosyntetyczne, jak i chemosyntetyczne należą do Kingdom Bacteria.
- Mają prokariotyczną organizację komórkową.
- Ponadto są autotrofami, które mogą produkować własne pożywienie.
Jaka jest różnica między bakteriami fotosyntetycznymi a chemosyntetycznymi?
Bakterie fotosyntetyczne przeprowadzają fotosyntezę i wytwarzają własne pożywienie, wykorzystując energię światła słonecznego. Tymczasem bakterie chemosyntetyczne przeprowadzają chemosyntezę i wytwarzają własne pożywienie, pozyskując energię z utleniania substancji nieorganicznych. Jest to więc kluczowa różnica między bakteriami fotosyntetycznymi i chemosyntetycznymi.
Co więcej, bakterie fotosyntetyczne żyją w miejscach, w których jest światło słoneczne, podczas gdy bakterie chemosyntetyczne żyją w miejscach, w których nie ma światła słonecznego. Kolejną różnicą między bakteriami fotosyntetycznymi i chemosyntetycznymi jest to, że bakterie fotosyntetyczne mają pigmenty, które zatrzymują światło słoneczne, podczas gdy bakterie chemosyntetyczne nie mają pigmentów.
Poniższa infografika podsumowuje różnicę między bakteriami fotosyntetycznymi i chemosyntetycznymi.
Podsumowanie – Bakterie fotosyntetyczne a chemosyntetyczne
Bakterie fotosyntetyczne to grupa bakterii, które mogą wytwarzać własne pożywienie w procesie fotosyntezy. Nazywane są również sinicami. Tymczasem bakterie chemosyntetyczne to grupa bakterii, które przeprowadzają chemosyntezę w celu wytworzenia własnej żywności. Krótko mówiąc, bakterie fotosyntetyczne wykorzystują energię ze światła słonecznego do produkcji węglowodanów, podczas gdy bakterie chemosyntetyczne uzyskują energię z utleniania substancji nieorganicznych, takich jak siarka, siarkowodór, metan itp. W ten sposób podsumowuje to różnicę między bakteriami fotosyntetycznymi i chemosyntetycznymi.
