Fotosyntetiske bakterier inneholder lysabsorberende pigmenter i ett eller to reaksjonssentre som kan omdanne lysenergi til kjemisk energi. Bakterier er prokaryoter og inneholder ikke organeller, og fotosyntesen er lokalisert til membraner i bakteriene. Det er bare blågrønnbakteriene (cyanobakteriene)  som har to fotosystemer, bruker vann som elektron- og proton-kilde, og lager oksygen på samme måte som plantene.

De anaerobe anoksigene (ikke oksygenproduserende)  fotosyntetiske bakteriene inneholder bakterieklorofyll, karotenoider, og har bare ett fotosystem som lager ATP og reduksjonskraft. Bakterieklorofyll, som finnes i formene b til g,  absorberer lys ved lengre bølgelengder enn klorofyll fra planter og blågrønnbakterier.  Disse bakteriene lever delvis uten oksygen (mikroaerofilt) eller helt uten oksygen (anaerobt),  og bruker andre elektron- og proton-kilder enn vann. De lager derfor heller ikke oksygen, og utfører anoksisk fotosyntese. Noen av dem har i tillegg biologisk nitrogenfiksering. Anoksigene fotosyntetiske bakteriene finnes i ferskvann med permanent lagdeling,  med et stabilt tungt lag med sulfidrikt saltvann i bunnen og  et lag med ferskvann øverst (meromiktisk vann). Andre økosystemer med anaerobe fotosyntetiske bakterier er innestengte bukter og viker ved fjorden med lite vannutskifting av bunnlaget (poller), oversvømt jord, samt ekstreme miljøer med høy temperatur,  surt vann eller alkaliske sodasjøer. Fotosyntetiske bakterier kan inngå i mikrobielle matter (biofilm) og danne komplekse næringsnett. I tillegg til gruppen cyanobakterier er det fototrofe bakterier med bakterieklorofyll i gruppene chlorobier, chloroflexier, proteobakterier og firmicuter. 

BLÅGRØNNBAKTERIER

Blågrønnbakterier inneholder klorofyll a, karotenoider, karotenoider  og fykobiliproteiner som hjelpepigmenter.  Fykobiliproteiner (fykocyanin, fykoerytrin, allofykocyanin) har en åpen tetrapyroll som kromofor gruppe, og er samlet i strukturer kan fykobilisomer. Det CO2-bindende enzymet rubisko er lokalisert til karboksysomer. Blågrønnbakterier er de eneste med oksigen fotosyntese og  finnes i alle økosystemer på Jorden, og mange av dem utfører biologisk nitrogenfiksering i heterocyster.

PURPURBAKTERIER

Purpurbakterier (purpursvovelbakterier) bruker hydrogensulfid (H2S) som elektron- og proton-kilde, og hydrogensulfid blir oksidert til svovelpartikler.  Det er to typer purpurbakterier avhengig av om svovelpartiklene blir lagret på innsiden eller utsiden av cellene. Noen purpurbakterier har en meget fleksibel metabolisme, og kan skifte mellom å være fotoautotrofe, fotoheterotrofe, kjemoautotrofe eller kjemoheterotrofe. Bakterieklorofyll sammen med karotenoider gir varierende farge på purpurbakteriene, rød, brun, oransje eller purpur.  J Deisenhofer, R Huber og H Michel fikk i 1988 nobelprisen i kjemi for oppklaring av strukturen til reaksjonssenteret i en purpurbakterie, og som har store likhetstrekk med fotosystem 2 i kloroplastene i planter.

PURPUR IKKE-SVOVELBAKTERIER

Purpur-ikkesvovelbakteriene lever anaerobt, bruker hydrogen (H2) som elektron- og protonkilde, og tåler ikke høye konsentrasjoner med hydrogensulfid. De kan skifte mellom å være fotoautotrofe eller kjemoheterotrofe.

GRØNNE SVOVELBAKTERIER

Fototrofe grønne svovelbakterier er ikke-bevegelige og stav-, kule- eller spiral-formete. Fargen kan variere fra grønn til brun. De er obligat anaerobe ogbruker hydrogensulfid som elektrondonor, som blir oksidert til svovelkorn på utsiden av cellene. Svovel kan bli videre oksidert til sulfat. Grønne svovelbakterier kan også hente elektroner fra hydrogen (H2) eller toverdig jern (Fe2+).  Noen av dem kan være fotoheterotrofe dvs. vokse på organiske stoffer i lys. Lyshøstende bakterieklorofyll a-e er lokalisert til klorosomer (chlorobiumvesikler) festet til innsiden av plasmamembranen, og  bakteriene bruker revers sitronsyresyklus for å fiksere CO2. De klarer seg med lite lys og kan leve i dypt vann. Noen termofile lever i varme kilder, og noen har gassvakuoler.

GRØNNE OG RØDE FILEMENTFORMEDE FOTOTROFE BAKTERIER

Disse ble tidligere kalt grønne ikke-svovelbakterier. Inneholder bakterieklorofyll c eller d i klorosomer og noe bakterieklorofyll a. Fargen avhenger av hvilken type klorofyll  De kan være fotoautotrofe eller fotoheterotrofe, og forflytter seg med glidebevegelser.  Disse bakteriene har ikke biologisk nitrogenfiksering, mangler rubisko og kan bruke revers sitronsyresyklus for å fiksere CO2.  CO2 kan også bli fiksert via hydroksypropionsyresyklus.

 FOTOHETEROTROFE HELIOBAKTERIER

Fotoheterotrofe heliobakterier vokser i anaerob jord og oversvømte rismarker,  inneholder bakterieklorofyll g i cellemembranen med type 1 reaksjonssenter, og kan ikke bruke CO2 som karbonkilde,  men bruker i stedet organisk karbon. Siden de har biologisk nitrogenfiksering kan heliobakterier i rotsonen bidra med nitrogen til risplantene i bytte mot karbonforbindelser. Heliobakteriene kan overleve ugunstige miljøforhold i form av endosporer.

 FOTOTROFE ACIDOBAKTERIER

Fotosyntetiske bakterier som lever i sure eller alkaliske økosystemer og varme kilder. For øvrig har man lite kunnskap om dem.

 WINOGRADSKYSØYLE

En Windogradskysøyle, oppkalt etter mikrobiologen Sergei Windogradsky, er en glasskolonne fylt med ikke kloakkpåvirket slam, jord eller vann fra et anerobt miljø, og som blir brukt til å demonstrere forskjellige typer fotosyntetiske bakterier. Slammet blir blandet med en med en karbonkilde, for eksempel cellulose i form av papir eller halm, stivelse, knust eggeskall, samt en svovelkilde (gips, kokt eggeplomme). Over slam- eller jord-blandingen er det et lag vann, og øverst et dekke for å hindre evapotranspirasjon. Søylen settes i svakt lys. Etter noen uker kan man observere forskjellige fargete soner i Windogradskysøylen. Øverst vokser blågrønnbakterier og alger. Lenger nedover i gradienten gir sulfatreduserende bakterier økt konsentrasjon av hydrogensulfid. I denne sonen kan fargen være rrustrød (ikkesvovel purpurbakteier), rød (purpursvovelbakterier), og grønn (grønne svovelbakterier). I tillegg vil det vokse mange andre heterotrofe bakterier. 

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål om artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.