VII. 1. 2. 2. Анаэробное дыхание

Вместо О₂ некоторые бактерии могут использовать в качестве конечного акцептора электронов ряд окисленных органических и неорганических соединений (табл. 6). Процессы идут в анаэробных условиях, их называют анаэробным дыханием. При анаэробном дыхании выход энергии на 10% ниже, чем при аэробном. Анаэробные дыхательные цепи содержат те же типы переносчиков, что и аэробные, но цитохромоксидазы заменены на соответствующие редуктазы (нитратредуктазой при нитратном дыхании, сульфатредуктазой – при сульфатном дыхании и т.д.).

Таблица 6

Типы анаэробного дыхания

Энергетический процесс	Конечный акцептор электронов	Продукты восстановления
Нитратное дыхание и денитрификация Сульфатное и серное дыхание Карбонатное дыхание Фумаратное дыхание Железное дыхание	NO3-, NO2-, SO42-, S0 CO2 Фумарат Fe3+	NO2-, NO, N2O, N2 H2S Ацетат Сукцинат Fe2+

Бактерии, способные осуществлять анаэробное дыхание, относятся к хемолитотрофам и хемоорганотрофам. К хемолитотрофам относятся тионовые бактерии (р. Thiobacillus, Thiomicrospira, Thiodendron и др.), использующие серу и соединения серы; железобактерии (р. Leptothrix, Sphaerotilius, Metallogenium, Thiobacillus), окисляющие и откладывающие окислы железа и/или марганца; нитрифицирующие бактерии (р. Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrosolobus), окисляющие восстановленные соединения азота; водородные бактерии (р.Hydrogenobacter, р. Paracoccus), окисляющие молекулярный водород; карбоксидобактерии (р. Pseudomonas, Achromobacter, Comamonas), использующие окись углерода (СО).

К хемоорганотрофам относятся метилотрофы (р. Methylococcus, Methylomonas), использующие метан, метанол, формальдегид в качестве источника углерода и энергии; уксуснокислые бактерии (р. Gluconobacter, Acetobacter), окисляющие этанол, глюкозу и другие вещества; аммонифицирующие бактерии (р. Bacillus, Pseudomonas, Micrococcus); денитрифицирующие бактерии (р. Rhodopseudomonas, Bacillus, Pseudomonas), бактерии, разрушающие целлюлозу (р. Clostridium, Cellulomonas) и др.

VII. 1.3. Фотосинтез

Фотосинтез (греч. фотос – свет; синтез – соединение, сочетание, составление) – синтез органических веществ за счет энергии солнечного света. В отличие от растений, только часть бактерий способна к фотосинтезу. У бактерий известны два типа фотосинтеза. Цианобактерии и прохлорофиты осуществляют оксигенный фотосинтез (с выделением кислорода), у пурпурных, зеленых и гелиобактерий фотосинтез идет без выделения кислорода – аноксигенный фотосинтез.

Реакции фотосинтеза осуществляются в две фазы. В первой (световой) фазе происходит поглощение кванта света фотосинтетическими пигментами и преобразование электромагнитной энергии в химическую. Во второй фазе (темновой) АТФ и НАДФН₂ используются для восстановления СО₂ в органические вещества.