Student World

V zářijovém vydání časopisu Vesmír stojí za pozornost především článek o mořských bakteriích a různých typech jejich metabolismu. Ukazuje, že způsoby obživy jsou velice diferencované a zdaleka nevystačíme s dělením podle toho, zda je ten který organismus schopný fotosyntézy.

Není pravda, že následkem fotosyntézy se musí vždy uvolňovat kyslík. Tuto definici splňují pouze tzv. oxygenní fotosyntetické mikroorganismy. Pro ty neoxygenní platí, že vodík, potřebný k redukci oxidu uhličitého na organické látky, je získáván z jiné sloučeniny než z vody. Výsledkem této reakce pak není kyslík, ale jiná oxidovaná forma – síran, dusičnan, železitý iont apod.
Pro neoxygenní fotosyntetizující organismy je obvykle kyslík přímo jedovatý a obývají tedy specializované niky (u dna moří apod.).
Neplatí ovšem ani to, že organismy schopné fotosyntézy nepotřebují příjem organických látek. Podle toho, zda je zdrojem uhlíku CO2 nebo organické látky, rozlišujeme organismy a autotrofní-heterotrofní, podle zdroje energie na fototorfní a chemotrofní. U mikroorganismů však může dojít k "podivným" kombinacím – některé například ukládají světelnou energii pouze do molekul ATP, ale oxid uhličitý vázat nedokáží. ATP je v tomto případě tvořena na fotochemickém komplexu tzv. bakteriorodopsinu (u bakteriochlorofylu, obdoby "norálního" chlorofylu, se naproti tomu fixuje CO2 podobně jako u rostlin).
Bakteriorodopsin je typický především pro některé archeobakterie. Syntéza látky je přitom kódována známým genem, a lze tedy přenést do genomu Escherichia coli, kde vzniknou proteorodopsinové komplexy a začne transport iontů přes membránu vedoucí k syntéze ATP.
Článek v časopise Vesmír obsahuje také velmi zajímavou úvahu, že fotosyntéza vznikla původně možná kolem podmořských sopek (bakteriochlorofyl na rozdíl od chlorofylu dokáže využívat i infračervené záření) a využívání viditelného světla se objevilo až později.
Dokonce byla provedena i analýza, která měla zjistit, zda se v pozemských mořích nachází více bakteriochlorofylu nebo chlorofylu. Výsledkem je zjištění, podle kterého může bakteriochlorofyl může představovat až 5 % a podíl bakterií na celkové fotosyntéze na Zemi není tedy zanedbatelný.
Aerobní fotosyntetické bakterie jsou zřejmě evolučně příbuzné anaerobním purpurovým bakteriím (purpurové bakterie fixují CO2, přičemž vodík získávají především oxidací sirných sloučenin; kyslík neprodukují). Dokáží omezeně vázat oxid uhličitý, ale obvykle potřebují i další zdroje uhlíku – tj. jde o kombinovaný metabolismus (něco podobného, jako mají někteří bičíkovci). Tyto organismy žijí hlavně v oblastech oceánu chudých na živiny.

Zdroj: Michal Koblížek, Ondřej Prášil: Fototrofní bakterie, Vesmír 9/2002

autor Pavel Houser