Põhiline erinevus fotosünteetiliste ja kemosünteetiliste bakterite vahel on see, et fotosünteetilised bakterid saavad energiat päikesevalgusest, et toota süsivesikuid, samas kui kemosünteetilised bakterid saavad energiat anorgaaniliste ainete oksüdatsioonist, et toota süsivesikuid.
Organisme saab liigitada nende toitumisviisi alusel. Autotroofid ja heterotroofid on kaks sellist põhikategooriat. Autotroofid saavad ise toitu toota, heterotroofid aga sõltuvad toidu osas teistest organismidest, kuna nad ei saa ise toitu toota. Oma toidu või süsivesikute tootmiseks kasutavad autotroofid kahte peamist protsessi: fotosünteesi ja kemosünteesi.
Fotosünteesi toidab päikeseenergia, kemosünteesi aga energia, mis saadakse keemiliste ühendite, peamiselt anorgaaniliste ainete oksüdatsioonist. On fotosünteetilisi baktereid ja kemosünteetilisi baktereid. Fotosünteetilised bakterid toodavad toitu fotosünteesi teel, samas kui kemosünteetilised bakterid toodavad toitu keemilisel lagunemisel saadava energia abil.
Mis on fotosünteetilised bakterid?
Fotosünteetilised bakterid on tsüanobakteriteks või sinivetikateks kutsutud bakterite rühm, mis võivad fotosünteesi teel toota süsivesikuid. Seetõttu on nad fotoautotroofid. Need sisaldavad erinevaid fotosünteetilisi pigmente, nagu klorofüll-a, fükobiliin ja fükoerütriin. Seetõttu tuntakse neid organisme ka prokarüootsete autotroofidena. Fotosüntees toimub tsüanobakterite plasmamembraanides.
Tsüanobakterid on üherakulised niitjad organismid. Mõnikord eksisteerivad nad ka sinivetikate õitsengutena. Tsüanobakterite suurus varieerub vahemikus 0,5–60 µm. Neid leidub peamiselt mageveekeskkonnas ja niiskes maismaakeskkonnas. Tsüanobakterid paljunevad binaarse lõhustumise teel. See on tsüanobakterirakkude proliferatsiooni ja paljunemise peamine mehhanism. Mõned liigid läbivad siiski killustumist ja mitmekordset lõhustumist.
Joonis 01: Tsüanobakterid
Lisaks fotosünteesivõimele suudavad tsüanobakterid siduda ka õhulämmastikku. Need sisaldavad spetsiaalset struktuuri, mida nimetatakse heterotsüstiks ja mis on võimeline siduma atmosfäärist lämmastikku. Tsüanobakterite liigid, nagu Anabaena ja Nostoc, on populaarsed lämmastikku siduvate sinivetikatena.
Pealegi kasutatakse tsüanobaktereid laialdaselt toidulisanditena, kuna mõned liigid (Spirulina, Cholerella) on toitainerikkad. Lisaks on mõned liigid bioväetiste tootmisprotsessis inokulantidena. Tsüanobakterid toimivad ka paljude sümbiootiliste suhete lahutamatu partnerina. Samblik on üks selline oluline sümbiootiline koostoime seente ja tsüanobakterite vahel. Samblikud on põllumajanduses äärmiselt olulised.
Hoolimata paljudest positiivsetest mõjudest võib tsüanobakterite akumuleerumine põhjustada veeteede eutrofeerumist, muutes need veekogude oluliseks saastajaks. Seetõttu toimivad sinivetikad ka veereostuse indikaatoritena.
Mis on kemosünteetilised bakterid?
Kemosünteetilised bakterid on rühm baktereid, mis suudavad anorgaaniliste ainete oksüdeerimisel saadava energia abil ise toitu toota. Nad on ka autotroofide rühm. Tegelikult on need kemoautotroofid. Erinev alt fotosünteetilistest bakteritest ei suuda nad fotosünteesi läbi viia ega päikesevalgusest energiat kinni püüda. Kuid nad võivad keemilise lagunemise energia abil toota süsivesikuid CO2 ja H2O-st. Seetõttu ei vaja nad päikesevalgust ega pigmendisüsteeme. Nad kasutavad anorgaaniliste ühendite oksüdatsioonist vabanevat energiat süsivesikute tootmiseks.
Joonis 02: Kemosünteetilised bakterid
Erinevad kemosünteetilised bakteriliigid kasutavad erinevaid anorgaanilisi allikaid. Näiteks hüdrotermilistes tuulutusavades elavad kemosünteetilised bakterid oksüdeerivad vesiniksulfiidi, et saada energiat toidu tootmiseks. Mõned teised bakterid oksüdeerivad metaani energia tootmiseks, samas kui mõned kasutavad toidu tootmiseks nitriteid või gaasilist vesinikku. Lisaks saavad mõned bakterid energiat väävlist, mõned aga rauast. Samamoodi kasutavad erinevad kemosünteetilised bakterid energia saamiseks erinevaid anorgaanilisi aineid.
Millised on fotosünteetiliste ja kemosünteetiliste bakterite sarnasused?
- Nii fotosünteetilised kui ka kemosünteetilised bakterid kuuluvad Kingdom Bacteria hulka.
- Neil on prokarüootne rakuorganisatsioon.
- Lisaks on nad autotroofid, kes suudavad ise toitu toota.
Mis vahe on fotosünteetilistel ja kemosünteetilistel bakteritel?
Fotosünteetilised bakterid teostavad fotosünteesi ja toodavad ise toitu, kasutades päikesevalgusest saadavat energiat. Samal ajal viivad kemosünteetilised bakterid läbi kemosünteesi ja toodavad ise toitu, saades energiat anorgaaniliste ainete oksüdatsioonist. Niisiis, see on peamine erinevus fotosünteetiliste ja kemosünteetiliste bakterite vahel.
Lisaks elavad fotosünteetilised bakterid kohtades, kus on päikesevalgust, samas kui kemosünteetilised bakterid kohtades, kus päikesevalgust ei ole. Veel üks erinevus fotosünteetiliste ja kemosünteetiliste bakterite vahel on ka see, et fotosünteetilistel bakteritel on päikesevalguse püüdmiseks pigmendid, samas kui kemosünteetilistel bakteritel pigmente pole.
Allpool olev infograafik võtab kokku fotosünteetiliste ja kemosünteetiliste bakterite erinevused.
Kokkuvõte – fotosünteetilised vs kemosünteetilised bakterid
Fotosünteetilised bakterid on rühm baktereid, mis võivad fotosünteesi teel ise toitu toota. Neid nimetatakse ka tsüanobakteriteks. Samal ajal on kemosünteetilised bakterid rühm baktereid, mis teostavad kemosünteesi, et toota oma toitu. Lühid alt öeldes kasutavad fotosünteetilised bakterid päikesevalgusest saadavat energiat süsivesikute tootmiseks, samas kui kemosünteetilised bakterid saavad energiat anorgaaniliste ainete, nagu väävel, vesiniksulfiid, metaan jne, oksüdeerimisel. Seega võtab see kokku fotosünteetiliste ja kemosünteetiliste bakterite erinevuse.
