Фототроф

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към навигацията Направо към търсенето
Земни и водни фототрофи – растения растат върху дънер, плаващ във вода с водорасли.

Фототроф е организъм, който се снабдява с енергия чрез улавяне на фотони. Погълната светлина се използва за извършване на различни клетъчни метаболични процеси. Много, но не всички фототрофи фотосинтезират: те анаболично превръщат въглероден диоксид в органични вещества, които се използват структурно, функционално или като източник на по-късни катаболични процеси (например под формата на нишесте, захари и мазнини). Всички фототрофи използват или електрон-транспортна верига, или протонно изпомпване за установяване на електрохимически градиент, използван от АТФ синтаза за предоставяне на молекулна енергия към клетката. Фототрофи могат да бъдат както автотрофи, така и хетеротрофи. Тъй като те могат да извличат електрони от неорганични съединения (Na
2
S
2
O
3
и H
2
S
), те могат да бъдат определяни и като литотрофи или по-точно фотолитоавтотрофи. Примери за фототрофни организми са Rhodobacter capsulatus, Chromatium, Chlorobium и други.

Фотоавтотрофи[редактиране | редактиране на кода]

Повечето изучени фототрофи са и автротрофи, поради което те се наричат фотоавтотрофи. Те могат да обработват въглеродния диоксид. За разлика от тях, хемотрофите си набавят енергия чрез оксидация на елементи в околната среда. Зелените растения и фотосинтезиращите бактерии са фотоавтотрофи. Понякога, фотоавтротрофните организми се наричат холофити.[1] Такива организми получават енергията си за синтез на храна от светлината и могат да използват въглеродния диоксид като основен източник на въглерод.

Кислородно фотосинтезиращите организми използват хлорофил за улавяне на светлина и оксидация на вода, „разделяйки“ я на молекулен кислород. За разлика от тях, бактериите, фотосинтезиращи безкислородно, разполагат бактериохлорофил, който абсорбира най-вече невидимите дължини на вълната. Те живеят основно във водна среда и оксидират съединения като сероводород повече, отколкото вода.

Фотохетеротрофи[редактиране | редактиране на кода]

За разлика от фотоавтотрофите, фотохетеротрофите са организми, които използват светлината за енергия и органични съединения за въглерод. Фотохетеротрофите произвеждат АТФ чрез фотофосфорилиране, но използват органични съединения от околната среда за образуване на структури и други биомолекули.[2]

Екология[редактиране | редактиране на кода]

В екологично отношение, фототрофите често са източник на храна за съседния хетеротрофен живот. В наземна среда, растенията са преобладаващи, докато водната среда включва различни фототрофни организми като водорасли, други протисти, фитопланктон и бактерии. Дълбочината, до която светлината може да стигне във водата, така че да е възможна фотосинтезата, се нарича еуфотична зона.

Цианобактериите, които са прокариотни организми, извършващи кислородна фотосинтеза, живеят при различни условия на околната среда, включително сладки води, морета, почви и лишеи. Тези бактерии извършват фотосинтеза подобна на растителната, тъй като фотосинтезиращите хлоропласти в растенията произлизат от ендосимбиотична цианобактерия.[3][4] Тази бактерия може да използва вода като източник на електрони за редукционните реакции с CO2.

Източници[редактиране | редактиране на кода]

  1. Hine, Robert. The Facts on File dictionary of biology. Infobase Publishing, 2005. ISBN 978-0-8160-5648-4. с. 175.
  2. Campbell, Neil A., Reece, Jane B., Urry, Lisa A.. Biology. 8th. 2008. ISBN 978-0-8053-6844-4. с. 564.
  3. Hill, Malcolm S. „Production Possibility Frontiers in Phototroph:heterotroph Symbioses: Trade-Offs in Allocating Fixed Carbon Pools and the Challenges These Alternatives Present for Understanding the Acquisition of Intracellular Habitats.“ Frontiers in Microbiology 5 (2014): 357. PMC.
  4. 3. Johnson, Lewis, Morgan, Raff, Roberts, and Walter. „Energy Conversion: Mitochondria and Chloroplast.“ Molecular Biology of the Cell, Sixth Edition By Alberts. 6th ed. New York: Garland Science, Taylor & Francis Group, 2015. 774+.