I batteri sono fotosintetici? 17 fatti che dovresti sapere

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Non tutti, ma alcuni batteri specifici possono eseguire la fotosintesi.

Alcuni batteri possono produrre il loro cibo tramite la fotosintesi come gli autotrofi utilizzando pigmenti fotorecettori nella loro membrana.

La maggior parte dei batteri sono fotosintetici?

Sfortunatamente, la maggior parte dei batteri non sono fotosintetici.

Il foto-autotrofismo nei batteri è raro, poiché hanno perso per lo più questa capacità nel corso dei millennial durante l'evoluzione.

La maggior parte dei batteri sono eterotrofi o parassiti. I batteri fotoautotrofi sono presenti principalmente a causa degli adattamenti ai loro ambienti.

Prochlorococcus marino
Immagine di un cianobatterio marino Proclorococco che produce la maggior parte dell'ossigeno nel mondo
Immagine: wikipedia

Tutti i batteri sono fotosintetici?

No, la maggior parte degli organismi batterici non è fotosintetica.

La maggior parte delle specie batteriche dipende da altri organismi come fonte di cibo, cioè sono eterotrofi o parassiti.

La maggior parte dei batteri potrebbe aver iniziato come autotrofi ma ha perso lentamente la loro capacità del tutto, tranne alcuni. Probabilmente a causa dell'inizio dell'era glaciale, durata oltre un milione di anni, quando la fotosintesi era del tutto impossibile.

Che tipo di batteri è fotosintetico?

Esistono 2 tipi principali di batteri fotosintetici: questi includono quelli che utilizzano la fotosintesi e altri che utilizzano la chemiosintesi.

La fotosintesi batterica dipende dalla fonte di idrogeno che può essere acqua o acido solfidrico. In entrambi i casi, abbiamo diversi sottoprodotti.

I batteri che hanno cloroplasti possono utilizzare l'acqua nel processo di fotosintesi, producendo ossigeno. Altri batteri che non possiedono cloroplasti sono generalmente dotati di pigmenti fotosintetici. Tuttavia, questi recettori non possono utilizzare l'acqua e quindi queste specie batteriche utilizzano H2S come fonte di ossigeno, in tal modo producono gas di zolfo come sottoprodotto della fotosintesi.

Colonizzazione fogliare e radicale da parte di cianobatteri
Diagramma che mostra come i cianobatteri vivono in una relazione simbiotica con le piante
Immagine: wikipedia

Tipi di batteri fotosintetici:

I batteri capaci di fotosintesi sono principalmente raggruppati in 5 gruppi distinti.

Cianobatteri: Chiamati anche alghe blu-verdi, i cianobatteri rilasciano ossigeno come sottoprodotto della fotosintesi come quello nelle piante. Ma a differenza delle piante non contengono tutti e 4 i componenti del pigmento clorofillico, ne contengono invece uno o due. Biologicamente sono chiamati fototrofi ossidativi.

Batteri viola o proteobatteri: Phyllum proteobacteria è costituito da alcuni batteri gram-negativi specifici appartenenti ai generi– Escherichia, Vibrio e Salmonella. A differenza del tipo sopra, i batteri viola svolgono la fotosintesi anossigenica, cioè non evolvono ossigeno.

Eliobatteri: Gli eliobatteri sono un gruppo di batteri gram-positivi appartenenti al phylum Firmicutes. Gli eliobatteri sono biologicamente considerati anaerobi obbligati. Sebbene possano eseguire una semplice fotosintesi, non possono mostrare una crescita fototrofica.

Clorobi o batteri dello zolfo verde: Clorobi è un phylum di anaerobi obbligatori che possono prosperare solo in ambienti anossici. Come indica il nome, i batteri dello zolfo verde vivono in habitat ricchi di zolfo e dove l'intensità della luce è relativamente bassa. Vivono nella parte più bassa della zona fotica negli habitat oceanici.

Cloroflexi o clorobatterio: Phylum Chloroflexi, include batteri con un'ampia gamma di caratteristiche. Il clorobatterio ha 2 tipi principali: termofili aerobici e fotoautotrofi anossigenici. Il primo utilizza l'ossigeno per la sua esistenza chemioeterotrofica. D'altra parte, quest'ultimo usa la luce per fotosintetizzare.

I membri di questo phylum hanno una vasta gamma di caratteristiche ecologiche e fisiologiche e possono essere trovati in una varietà di ambienti, inclusi sedimenti e sorgenti termali.

Caratteristiche dei batteri fotosintetici:

  • I batteri fotosintetici di solito hanno alcuni pigmenti fotocromatici o componenti della clorofilla per essere in grado di catturare la luce.
  • Proprio come altri autotrofi, producono energia che può essere utilizzata come cibo o per altri scopi.
  • La maggior parte dei batteri fotosintetici ama i luoghi in cui le altre fonti di cibo sono scarse.
  • Sono una delle principali fonti di carbonio che viene fissata dall'oceano.

Quali batteri non sono fotosintetici?

Ad eccezione dei cinque tipi di batteri sopra menzionati, tutti gli altri batteri sono incapaci di fotosintesi.

I batteri nella maggior parte dei casi sono di natura eterotrofi o parassitaria, cioè dipendono da altre fonti per il loro reintegro.

 Anche i batteri fotosintetici come gli eliobatteri non possono utilizzare il cibo che producono per la loro crescita autotrofica. Anche loro hanno bisogno di consumare e acquisire rifornimento dall'ambiente.

I batteri non hanno alcuna struttura specializzata e di solito ingoiano il cibo intero e poi lo digeriscono consumandolo nel loro corpo.

Esempi di batteri fotosintetici:

Esempi di batteri fotosintetici includono:

  • I cianobatteri o le specie blu-verdi includono Synechococcus elongatus, Nostoc puntiforme eccetera
  • Esempi di batteri viola includono: Rhodobacter capsulatus, Chromatium okenii, Rhodopseudomonas palustris ecc.
  • Gli esempi di eliobatteri più noti includono Eliobatterio mobilis ed Heliobacterium modesticaldum  
  • Esempi di batteri dello zolfo verde includono Pelodictyon feoclathratiforme,  Clorobio phaeobacteroides e più.

I batteri in decomposizione sono fotosintetici?

Nessun batterio in decomposizione non esegue la fotosintesi.

I batteri in decomposizione sono fondamentalmente saprofiti, cioè consumano i nutrienti dalla materia morta e in decomposizione.

Se queste specie batteriche potessero eseguire la fotosintesi, non dipenderebbero dalla materia morta per il sostentamento. Queste specie di batteri di solito scompongono questi materiali morti e li scompongono. In questo modo, sono stati spesso considerati detergenti e aiutano i nutrienti a tornare alla natura.

I batteri aerobi sono fotosintetici?

Non tutti i batteri aerobici eseguono la fotosintesi.

Allo stesso modo, non tutti i batteri fotosintetici sono aerobi. La capacità di eseguire la fotosintesi dipende dalla presenza di pigmenti nei batteri che sono fotorecettivi.

La respirazione cellulare dipende dal fatto che la specie batterica viva in un ambiente in cui l'ossigeno è abbondante o meno. La maggior parte delle specie batteriche naturalmente sono solitamente anaerobi aerobici o facoltativi. I batteri anaerobici facoltativi possono passare dalla respirazione aerobica a quella anaerobica a seconda della disponibilità di ossigeno nel loro ambiente.

Tuttavia, alcuni batteri sono anche anaerobi obbligati perché sopravvivono in ambienti gravemente impoveriti di ossigeno. Tuttavia, anche questi tipi di batteri sono fotosintetici.

Batteri fotosintetici per piante:

I batteri fotosintetici sono davvero utili alle piante:

  • Agiscono come biofertilizzanti.
  •  Fissano naturalmente il terreno con l'azoto.
  • Fissano anche lo zolfo di carbonio, l'idrogeno e il suolo che arricchisce il carbonio.
  •  Sono anche coinvolti nella nitrazione e denitrazione dell'azoto che viene fissato nel terreno.
  • Consentono una migliore regolazione del ciclo dell'azoto e del carbonio.
sono-batteri-fotosintetici
Esempi di cianobatteri che fissano l'azoto
Immagine: wikipedia

Come crescono i batteri fotosintetici?

I batteri fotosintetici crescono producendo cibo per fotoautotrofismo.

Producono il proprio cibo mediante la fotosintesi e lo usano per crescere di dimensioni e poi semplicemente dividersi, per formare la loro progenesi.

Alcune eccezioni includono gli eliobatteri, che fanno la fotosintesi ma non sono in grado di utilizzare il cibo prodotto nella crescita autotrofica. Invece, non si nutrono di altri materiali come tutti gli altri organismi batterici.

Funzione dei batteri fotosintetici:

Le funzioni dei batteri fotosintetici includono:

  1. Capacità di fissare gas come azoto, zolfo, idrogeno e carbonio. Soprattutto nel suolo e nell'oceano.
  2. La nitrificazione del suolo da parte di questi batteri consente all'azoto atmosferico di essere incorporato nel suolo sotto forma di composti.
  3. La nitrificazione e la denitrificazione del suolo lo rendono più ricco e forniscono alle piante ampie sostanze nutritive.
  4. Sono spesso utilizzati nelle industrie di gestione delle acque reflue per il processo di purificazione dell'acqua.
  5. Sono anche usati come biofertilizzanti e mangimi per l'arricchimento naturale.

I batteri fotosintetici sviluppano ossigeno?

I cianobatteri e le alghe blu-verdi evolvono ossigeno come sottoprodotto della fotosintesi.

Solo i batteri che contengono clorofilla sono in grado di produrre ossigeno sotto forma di gas.

Non tutti i batteri fotosintetici contengono clorofilla. Ad eccezione dei cianobatteri, gli altri 4 tipi di batteri fotosintetici contengono batterioclorofilla o altri fotopigmenti. Questi altri batteri non usano l'acqua come donatore di elettroni. Mentre alcuni altri sono anaerobici facoltativi o obbligati, quindi non evolvono ossigeno.

Cosa rilasciano i batteri fotosintetici?

I sottoprodotti della reazione fotosintetica in questi batteri dipendono principalmente dal donatore di elettroni.

Se il donatore di elettroni è acqua, viene rilasciato ossigeno, ma non tutti i batteri usano l'acqua come donatore di elettroni.

I cianobatteri contenenti clorofilla usano l'acqua come donatore di elettroni. Quindi la reazione chimica produce ossigeno. Dall'altro, i batteri dello zolfo verde che vivono nelle sorgenti termali usano H2S come loro donatore di elettroni. In quest'ultimo caso, il gas di zolfo viene rilasciato come sottoprodotto.

Ciclo riduttivo del TCA
Ciclo TCA riduttivo mediante il quale i batteri dello zolfo verde fissano il carbonio
Immagine: wikipedia

I batteri fotosintetici utilizzano la respirazione cellulare?

No, non tutti i batteri fotosintetici non utilizzano la respirazione cellulare.

Se alcuni batteri sono anaerobi obbligati non eseguono la respirazione cellulare in nessuna condizione.

Varietà come i cianobatteri e i batteri dello zolfo verde hanno accesso all'ossigeno, quindi subiscono respirazione cellulare. Ma la maggior parte delle specie batteriche sono anaerobi facoltativi (cioè per scelta a seconda della disponibilità) o anaerobi obbligati per natura. Questi fotosintetici specie di batteri vivono in ambienti normalmente privi o a corto di ossigeno.

Conclusione:

Ciò dimostra che alcuni batteri sono in grado di eseguire la fotosintesi, a causa della presenza di pigmenti fotorecettivi al loro interno, ma il processo può o meno comportare l'evoluzione dell'ossigeno come si vede nelle piante.

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