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非叶绿体光合作用生物及化能自养型微生物

生物100 2023-02-13

非叶绿体光合作用生物及化能自养型微生物

某些微生物也能将二氧化碳转化为有机物,这类微生物称作化能自养型微生物。
有些原核生物,虽然不含叶绿体,也能进行光合作用,这种非叶绿体内的光合作用主要有三种情况。
1.蓝细菌:体内含有大量的光合片层(类似于类囊体结构),其上含有叶绿素、藻蓝素、藻红素、藻胆素等辅助光合色素,具备吸收、传递、转化光能的能力,可进行光合作用。
2.细菌:多数细菌不能光合作用,但是有少数种类细菌,如绿色硫细菌、红(紫)色硫细菌和红色螺细菌等。这些种类的细菌体内具有发达的膜系统——光合膜,光合色素有两类:细菌叶绿素和类胡萝卜素,它们都能吸收和转化光能,用于光合作用。盐细菌是另一类非常特殊的细菌,它们能在高盐度的环境中正常生活。盐细菌细胞膜上部分区域含有视紫红质,缺氧时,在光的作用下,能够通过视紫红质产生外高内低的H+梯度,进而推动ATP合成。但需要注意的是,盐细菌并不能利用这部分ATP进行CO2的同化。因此,严格意义上,它并不能进行完整的光合作用。
3.某些微生物可以通过氧化如氢气、硫化氢、二价铁离子或亚硝酸盐等无机物,夺取无机物中的电子,通过电子传递链合成ATPNADPH,再利用ATPNADPH完成二氧化碳的还原和固定。广泛地分布在土壤和水域环境中的硫化细菌、硝化细菌、氢细菌与铁细菌等都属于这类微生物。例如,氢细菌通过将氢气氧化为水,硫细菌通过将硫化氢氧化为硫酸盐,硝化细菌通过将氨氧化为亚硝酸盐,或将亚硝酸盐氧化为硝酸盐,来驱动二氧化碳的固定,完成有机物的合成。
来源:人教版高中生物学新教材必修1教师用书

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