Diversità e adattamenti dei batteri fotosintetici e archea

Tipi di fotoautotrofi

I fotoautotrofi sono batteri fotosintetici suddivisi in:

-Fotoautotrofi ossigenici – utilizzano la fotolisi dell’H2O e producono ossigeno come molecola di scarto (es. cianobatteri);

-Fotoautotrofi non ossigenici – questi microrganismi utilizzano l’energia luminosa come fonte di energia e la CO2 come fonte di carbonio, ma utilizzano composti ridotti dello zolfo come donatori di idrogeno, anziché acqua e quindi il processo si svolge senza produzione di O2. Questi batteri presentano un solo fotosistema e hanno un pigmento particolare chiamato batterioclorofilla che assorbe nel range 800-1100 nm (es. batteri sulfurei verdi e batteri sulfurei purpurei);

-Fotosintetici eterotrofi – posseggono varie alternative per concludere la fotosintesi: per esempio utilizzano la luce per la sintesi di ATP e per la sintesi della materia possono utilizzare CO2 o sostanze organiche preformate (es. batteri non-sulfurei come Rodospirillum);

-Archea che utilizzano la fotofosforilazione non fotosintetica.

Fotofosforilazione non fotosintetica

-Fotosforilazione non fotosintetica: alcune specie di Archea, come per esempio l’Halobacterium halobium, i quali vivono in ambienti estremamente iperosmotici, presentano un particolare pigmento proteico, chiamato batteriorodopsina, coniugato ad un retinoide (detto retinale) che cattura la luce dando origine direttamente a un gradiente di protoni H+ attraverso la membrana, flusso che si associa alla sintesi di ATP. L’espulsione di protoni H+ energizza la membrana, il ritorno degli idrogenioni è attuato dal sistema ATP-sintetasico con produzione di ATP.