ფოტოსინთეზურ და ქიმიოსინთეზურ ბაქტერიებს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ ფოტოსინთეზური ბაქტერიები იღებენ ენერგიას მზის შუქისგან ნახშირწყლების წარმოქმნის მიზნით, ხოლო ქიმიოსინთეზური ბაქტერიები იღებენ ენერგიას არაორგანული ნივთიერებების დაჟანგვიდან ნახშირწყლების წარმოქმნის მიზნით.
ორგანიზმები შეიძლება დაიყოს კატეგორიებად მათი კვების რეჟიმის მიხედვით. ავტოტროფები და ჰეტეროტროფები ორი ასეთი ძირითადი კატეგორიაა. ავტოტროფებს შეუძლიათ აწარმოონ საკუთარი საკვები, ხოლო ჰეტეროტროფებს საკვებისთვის სხვა ორგანიზმებზეა დამოკიდებული, რადგან მათ არ შეუძლიათ საკუთარი საკვების წარმოება. საკუთარი საკვების ან ნახშირწყლების წარმოებისთვის, ავტოტროფები იყენებენ ორ ძირითად პროცესს: ფოტოსინთეზს და ქიმიოსინთეზს.
ფოტოსინთეზი იკვებება მზის ენერგიით, ხოლო ქიმიოსინთეზი იკვებება ქიმიური ნაერთების, ძირითადად არაორგანული ნივთიერებების დაჟანგვის შედეგად მიღებული ენერგიით. არსებობს ფოტოსინთეზური ბაქტერიები და ქიმიოსინთეზური ბაქტერიები. ფოტოსინთეზური ბაქტერიები აწარმოებენ საკვებს ფოტოსინთეზის გზით, ხოლო ქიმიოსინთეზური ბაქტერიები აწარმოებენ საკვებს ქიმიური დაშლის შედეგად მიღებული ენერგიით.
რა არის ფოტოსინთეზური ბაქტერიები?
ფოტოსინთეზური ბაქტერიები არის ბაქტერიების ჯგუფი, რომელსაც ეწოდება ციანობაქტერიები ან ლურჯ-მწვანე წყალმცენარეები, რომლებსაც შეუძლიათ ნახშირწყლების წარმოება ფოტოსინთეზის გზით. ამიტომ ისინი არიან ფოტოავტოტროფები. ისინი შეიცავს სხვადასხვა ფოტოსინთეზურ პიგმენტებს, როგორიცაა ქლოროფილი-ა, ფიკობილინი და ფიკოერიტრინი. ამრიგად, ამ ორგანიზმებს ასევე უწოდებენ პროკარიოტულ ავტოტროფებს. ფოტოსინთეზი ხდება ციანობაქტერიების პლაზმურ მემბრანებში.
ციანობაქტერიები არის ერთუჯრედიანი ძაფისებრი ორგანიზმები. ზოგჯერ ისინი არსებობენ ციანობაქტერიული აყვავების სახითაც.ციანობაქტერიების ზომა მერყეობს 0,5 – 60 მკმ. ისინი ძირითადად გვხვდება მტკნარი წყლის გარემოში და ნესტიან ხმელეთის გარემოში. ციანობაქტერიები მრავლდებიან ორობითი დაშლის გზით. ეს არის ციანობაქტერიული უჯრედების პროლიფერაციისა და რეპროდუქციის მთავარი მექანიზმი. თუმცა, ზოგიერთი სახეობა განიცდის ფრაგმენტაციას და მრავალჯერადი დაშლას.
სურათი 01: ციანობაქტერია
გარდა მათი ფოტოსინთეზური უნარისა, ციანობაქტერიებს შეუძლიათ აგრეთვე დააფიქსირონ ატმოსფერული აზოტი. ისინი შეიცავენ სპეციალურ სტრუქტურას, რომელიც ცნობილია ჰეტეროცისტის სახელით, რომელსაც შეუძლია ატმოსფეროდან აზოტის დაფიქსირება. ციანობაქტერიული სახეობები, როგორიცაა Anabaena და Nostoc, პოპულარულია, როგორც აზოტის დამფიქსირებელი ციანობაქტერიები.
გარდა ამისა, ციანობაქტერიები ფართოდ გამოიყენება როგორც საკვები დანამატები ზოგიერთი სახეობის (სპირულინა, ქოლერელა) საკვები ნივთიერებებით მდიდარი ბუნების გამო.უფრო მეტიც, ზოგიერთი სახეობა ემსახურება როგორც ინოკულანტს ბიოსუქების წარმოების პროცესში. ციანობაქტერიები ასევე მოქმედებენ როგორც განუყოფელი პარტნიორი ბევრ სიმბიოზურ ურთიერთობაში. ლიქენი არის ერთ-ერთი ასეთი მნიშვნელოვანი სიმბიოზური ურთიერთქმედება, რომელიც არსებობს სოკოებსა და ციანობაქტერიებს შორის. ლიქენები ძალიან მნიშვნელოვანია სოფლის მეურნეობაში.
მიუხედავად იმისა, რომ აქვს ბევრი დადებითი გავლენა, ციანობაქტერიების დაგროვებამ შეიძლება გამოიწვიოს ევტროფიკაცია წყალსადენებში, რაც მათ წყლის ობიექტების მნიშვნელოვან დამაბინძურებლად აქცევს. ამიტომ, ციანობაქტერიები ასევე მოქმედებს როგორც წყლის დაბინძურების ინდიკატორი.
რა არის ქიმიოსინთეზური ბაქტერიები?
ქიმიოსინთეზური ბაქტერიები არის ბაქტერიების ჯგუფი, რომელსაც შეუძლია საკუთარი საკვების წარმოება არაორგანული ნივთიერებების დაჟანგვის შედეგად მიღებული ენერგიით. ისინი ასევე არიან ავტოტროფების ჯგუფი. სინამდვილეში, ისინი ქიმიოავტოტროფები არიან. ფოტოსინთეზური ბაქტერიებისგან განსხვავებით, მათ არ შეუძლიათ განახორციელონ ფოტოსინთეზი ან მზის სხივებისგან ენერგიის დაჭერა. მაგრამ მათ შეუძლიათ ნახშირწყლების წარმოება CO2 და H2O-დან ქიმიური დაშლის ენერგიით.ამიტომ, მათ არ სჭირდებათ მზის ან პიგმენტური სისტემები. ისინი იყენებენ არაორგანული ნაერთების დაჟანგვის შედეგად გამოყოფილ ენერგიას ნახშირწყლების წარმოებისთვის.
სურათი 02: ქიმიოსინთეზური ბაქტერია
სხვადასხვა ქიმიოსინთეზური ბაქტერიული სახეობა იყენებს სხვადასხვა არაორგანულ წყაროებს. მაგალითად, ქიმიოსინთეზური ბაქტერიები, რომლებიც ცხოვრობენ ჰიდროთერმულ ხვრელებში, ჟანგავს წყალბადის სულფიდს საკვების წარმოებისთვის ენერგიის მისაღებად. ზოგიერთი სხვა ბაქტერია ჟანგავს მეთანს ენერგიის წარმოებისთვის, ზოგი კი იყენებს ნიტრიტებს ან წყალბადის გაზს საკვების წარმოებისთვის. უფრო მეტიც, ზოგიერთი ბაქტერია ენერგიას იღებს გოგირდისგან, ზოგი კი ენერგიას რკინით. ანალოგიურად, სხვადასხვა ქიმიოსინთეზური ბაქტერია იყენებს სხვადასხვა არაორგანულ ნივთიერებებს ენერგიის მისაღებად.
რა მსგავსებაა ფოტოსინთეზურ და ქიმიოსინთეზურ ბაქტერიებს შორის?
- როგორც ფოტოსინთეზური, ასევე ქიმიოსინთეზური ბაქტერიები ეკუთვნის სამეფო ბაქტერიებს.
- მათ აქვთ პროკარიოტული უჯრედული ორგანიზაცია.
- გარდა ამისა, ისინი არიან ავტოტროფები, რომლებსაც შეუძლიათ საკუთარი საკვების წარმოება.
რა განსხვავებაა ფოტოსინთეზურ და ქიმიოსინთეზურ ბაქტერიებს შორის?
ფოტოსინთეზური ბაქტერიები ახორციელებენ ფოტოსინთეზს და აწარმოებენ საკუთარ საკვებს მზის სინათლის ენერგიის გამოყენებით. იმავდროულად, ქიმიოსინთეზური ბაქტერიები ახორციელებენ ქიმიოსინთეზს და აწარმოებენ საკუთარ საკვებს, იღებენ ენერგიას არაორგანული ნივთიერებების დაჟანგვისგან. ასე რომ, ეს არის მთავარი განსხვავება ფოტოსინთეზურ და ქიმიოსინთეზურ ბაქტერიებს შორის.
უფრო მეტიც, ფოტოსინთეზური ბაქტერიები ცხოვრობენ ისეთ ადგილებში, სადაც არის მზის შუქი, ხოლო ქიმიოსინთეზური ბაქტერიები ცხოვრობენ ისეთ ადგილებში, სადაც მზის შუქი არ არის. ასევე, კიდევ ერთი განსხვავება ფოტოსინთეზურ და ქიმიოსინთეზურ ბაქტერიებს შორის არის ის, რომ ფოტოსინთეზურ ბაქტერიებს აქვთ პიგმენტები მზის შუქის დასაჭერად, ხოლო ქიმიოსინთეზურ ბაქტერიებს არ აქვთ პიგმენტები.
ქვემოთ მოცემული ინფოგრაფიკა აჯამებს განსხვავებას ფოტოსინთეზურ და ქიმიოსინთეზურ ბაქტერიებს შორის.
რეზიუმე – ფოტოსინთეზური vs ქიმიოსინთეზური ბაქტერიები
ფოტოსინთეზური ბაქტერიები არის ბაქტერიების ჯგუფი, რომელსაც შეუძლია საკუთარი საკვების წარმოება ფოტოსინთეზის გზით. მათ ასევე უწოდებენ ციანობაქტერიებს. იმავდროულად, ქიმიოსინთეზური ბაქტერიები არის ბაქტერიების ჯგუფი, რომლებიც ახორციელებენ ქიმიოსინთეზს საკუთარი საკვების წარმოებისთვის. მოკლედ, ფოტოსინთეზური ბაქტერიები მზის სინათლის ენერგიას იყენებენ ნახშირწყლების წარმოებისთვის, ხოლო ქიმიოსინთეზური ბაქტერიები ენერგიას იღებენ არაორგანული ნივთიერებების დაჟანგვის შედეგად, როგორიცაა გოგირდი, წყალბადის სულფიდი, მეთანი და ა.შ. ამრიგად, ეს აჯამებს განსხვავებას ფოტოსინთეზურ და ქიმიოსინთეზურ ბაქტერიებს შორის.
