Hauptunterschied – Phototrophe vs. Chemotrophe

Phototrophe und Chemotrophe sind zwei Arten von Nahrungsgruppen, die in der Umwelt vorkommen. Die meisten Phototrophen sind Autotrophe und nutzen die Energie des Sonnenlichts, um ihre Nahrung zu produzieren. Chemotrophe oxidieren anorganische Verbindungen oder organische Verbindungen als ihre Energiequelle. Sie sind die Hauptproduzenten von Nahrungsketten. Die Hauptunterschied zwischen Phototrophen und Chemotrophen ist das Phototrophe fangen Protonen ein, um Energie zu gewinnen, während Chemotrope Elektronendonatoren oxidieren, um Energie zu gewinnen.

Dieser Artikel erklärt,

1. Was sind Phototrophen? – Definition, Eigenschaften, Klassifizierung 2. Was sind Chemotrophe? – Definition, Eigenschaften, Klassifizierung 3. Was ist der Unterschied zwischen Phototrophen und Chemotrophen?

Was sind Phototrophen?

Die Organismen, die Protonen einfangen, um Energie zu gewinnen, werden als Phototrophe bezeichnet. Daher nutzen Phototrophe die Energie des Lichts, um Nahrung in Form von organischen Verbindungen zu produzieren. Diese komplexen organischen Verbindungen werden schließlich verwendet, um zelluläre Stoffwechselprozesse anzuregen. Die Photosynthese ist der Hauptprozess zum Einfangen von Protonen. Bei der Photosynthese wird Kohlendioxid anabol in organisches Material umgewandelt. Diese organischen Materialien werden auch zum Bauen von Strukturen verwendet. Glukose ist die primäre Form der organischen Verbindung, die bei der Photosynthese entsteht. Es wird polymerisiert, um Kohlenhydrate, Stärke, Proteine ​​und Fette als komplexe organische Verbindungen zu bilden.

Phototrophe verwenden entweder Elektronentransportketten oder direktes Protonenpumpen, um den elektrochemischen Gradienten zu erzeugen, der in der ATP-Synthase verwendet wird. ATP liefert die chemische Energie für Zellfunktionen.

Klassifizierung von Phototrophen

Phototrope sind entweder Autotrophe oder Heterotrope. Photoautotrophe mit Licht als Energiequelle Kohlenstoff in Einfachzucker fixieren. Beispiele für Photoautotrophe sind Grünpflanzen, Algen und Cyanobakterien. Holotrophe sind kohlenstoffbindende Organismen aus Kohlendioxid. Phototrophe, die Chlorophyll verwenden, um die Lichtenergie einzufangen und Wasser zu spalten, um Oxygon zu produzieren, sind sauerstoffreiche photosynetische Organismen.

Abbildung 1: Terrestrische und aquatische Photoautotrophen

Photoheterotrophe verwenden Energie aus Licht, und ihre Kohlenstoffquelle sind organische Verbindungen. Beispiele für Photoheterotrophe sind einige Bakterien wie Rhodobactor.

Was sind Chemotrophe?

Die Organismen, die ihre Energie durch Oxidation von Elektronendonatoren gewinnen, werden als Chemotrophe bezeichnet. Ihre Kohlenstoffquelle kann entweder anorganischer Kohlenstoff oder organischer Kohlenstoff sein. Chemosynthese ist der primäre Produktionsstoffwechsel in Chemotrophen. Bei der Chemosynthese werden einfache kohlenstoffhaltige Moleküle wie Kohlendioxid oder Methan verwendet, um durch Oxidation von Wasserstoffgas oder Schwefelwasserstoff organische Verbindungen als Nährstoffe herzustellen. Chemotrophs bestehen aus biogeochemisch wichtigen Taxa wie schwefeloxidierenden Proteobakterien, Aquificaele, neutrophilen eisenoxidierenden Bakterien und methanogenen Archaeen.

Organismen, die wie Ozeane im Dunkeln austreten, nutzen die Chemosynthese, um ihre Nahrung zu produzieren. Wenn Wasserstoffgas verfügbar ist, entsteht bei der Reaktion zwischen Kohlendioxid und Wasserstoff Methan. In den Ozeanen werden Ammoniak und Schwefelwasserstoff oxidiert, um mit oder ohne Sauerstoff ihre Nahrung zu produzieren. Chemosynthetische Bakterien werden von Organismen im Ozean verzehrt, um eine symbiotische Beziehung einzugehen. Sekundärproduzenten in hydrothermalen Quellen, kalten Quellen, Methanklathraten und isoliertem Höhlenwasser profitieren von Chemotrophen.

Klassifizierung von Chemotrophen

Zwei Arten von Chemotrophen können identifiziert werden: Chemoorganotrophe die organische Verbindungen zu Energie oxidieren, und Chemolithotrophe, die anorganische Verbindungen zur Energiegewinnung oxidieren. Chemolithotrophen verwenden Elektronen aus anorganischen chemischen Quellen wie Schwefelwasserstoff, Ammoniumionen, Eisenionen und elementarem Schwefel. Beispiele für Chemolithotrophen umfassen Acidithiobacillus ferrooxidans, Nitrosomonas, Nitrobactor und Algen.

Chemotrophe können auch entweder autotrophe oder heterotrophe sein. Chemoautotrophe können in Meeresböden wie Unterwasservulkanen unabhängig vom Sonnenlicht identifiziert werden. Chemosynthetische Bakterien ersetzen die Eingeweide von Riesenröhrenwürmern wie Riftia pachyptila im Ozean.

Abbildung 2: Riftia pachyptila

Unterschied zwischen Phototrophen und Chemotrophen

Definition

Phototrophe: Die Organismen, die Protonen einfangen, um Energie zu gewinnen, werden als Phototrophe bezeichnet.

Chemotrophe: Die Organismen, die ihre Energie durch Oxidation von Elektronendonatoren gewinnen, werden als Chemotrophe bezeichnet.

Energiequelle

Phototrophe: Die Energiequelle der Phototrophen ist hauptsächlich Sonnenlicht.

Chemotrophe: Die Energiequelle der Chemotrophen ist die Oxidationsenergie chemischer Verbindungen.

Typen

Phototrophe: Phototrope sind entweder Photoautotrophe oder Photoheterotrophe.

Chemotrophe: Chemotrophs sind entweder Chemoorganotrophs oder Chemolithotrophen.

Beispiele

Phototrophe: Pflanzen, Algen, Cyanobakterien sind Photoautotrophe und violette Nichtschwefelbakterien, grüne Nichtschwefelbakterien und Heliobakterien sind Photoheterotrophe

Chemotrophe: Die meisten Bakterien wie Acidithiobacillus ferrooxidans, Nitrosomonas, Nitrobacter und Algen sind Chemolithotrophe.

Abschluss

Sowohl Phototrophe als auch Chemotrophe sind zwei Nahrungsgruppen, die in der Umwelt vorkommen. Beide kommen in autotrophen und heterotrophen Formen vor. So produzieren ihre Autotrophen ihre eigene Nahrung, während ihre Heterotrophen die Nahrung anderer Organismen konsumieren. Sie sind auch in der primären und sekundären Ebene der Nahrungskette zu finden. Der Hauptunterschied zwischen Phototrophen und Chemotrophen ist ihre Energiequelle.

Referenz:1."Phototroph". En.wikipedia.org. N.p., 2017. Web. 8. März 2017. 2.”Chemotroph”. En.wikipedia.org. N.p., 2017. Web. 8. März 2017. 3. „Chemosynthese“. En.wikipedia.org. N.p., 2017. Web. 8. März 2017.

Bildhöflichkeit: 1. „Toter Baumfluss“ (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia2. „Gollner Riftia pachyptila“ Von Sabine Gollner et al. – Sabine Gollner, Barbara Riemer, Pedro Martínez Arbizu, Nadine Le Bris, Monika Bright (2011): Diversity of Meiofauna from the 9°50′N East Pacific Rise through a Gradient of Hydrothermal Fluid Emissions. PLoS ONE 5(8): e12321. doi:10.1371/journal.pone.0012321 (CC BY 2.5) über Commons Wikimedia