phototrophe Bakterien

phototrophe Bakteri|en

 

[zu griechisch trophe̅́ »Nahrung«], fototrophe Bakteri|en, Bezeichnung für Bakterien, die die Fähigkeit besitzen, Licht als Energiequelle zu nutzen. Man unterscheidet zwei große Gruppen: 1) anaerob lebende Purpurbakterien und Grüne Bakterien, die Bakteriochlorophylle und Carotinoide als photosynthetisch aktive Pigmente besitzen; 2) aerob lebende Cyanobakterien mit Chlorophyll a, Carotinoiden und Phycobilinen. Die Vertreter der ersten Gruppe leben in den anaeroben Zonen von flachen Gewässern. Zu den Purpurbakterien gehören die Schwefel-Purpurbakterien (Chromatiaceae) und die schwefelfreien Purpurbakterien (Rhodospirillaceae), zu den Grünen Bakterien die Chlorobiaceae und die Chloroflexaceae. Im Gegensatz zu den grünen Pflanzen können die anaeroben phototrophen Bakterien Wasser als Wasserstoffdonator nicht verwerten; sie sind auf Wasserstoffdonatoren wie Schwefelwasserstoff (H₂S), molekularen Wasserstoff (H₂) oder organischen Verbindungen angewiesen. Da sie keinen Sauerstoff (aus Wasser) freisetzen, betreiben sie eine anoxygene Photosynthese. Die Cyanobakterien (früher als Blaualgen bezeichnet) können demgegenüber (wie grüne Pflanzen) Wasser als Wasserstoffdonator verwerten und im Licht molekularen Sauerstoff (O₂) freisetzen; d. h., sie betreiben eine oxygene Photosynthese. Den für den Zellaufbau benötigten Kohlenstoff gewinnen die meisten phototrophen Bakterien durch Fixierung von Kohlendioxid. Die Rhodospirillaceae können nicht nur anaerob im Licht, sondern auch aerob im Dunkeln wachsen. Während an der oxygenen Photosynthese zwei Lichtreaktionen (zwei Pigmentsysteme) beteiligt sind, erfolgt die anoxygene Photosynthese über eine Lichtreaktion.

 

Die in gesättigten Salzlösungen vorkommenden, zu den Archaebakterien gehörenden Halobakterien sind eine spezielle Gruppe der phototrophen Bakterien; sie gewinnen ihre Energie (in Form von ATP) im Wesentlichen durch Substratoxidation, können zusätzlich aber auch eine Lichtreaktion für die Bildung von ATP nutzen.