Lexikon der Biologie



phototrophe Bakterien



Abb. 5:
Schema des Elektronenflusses bei Purpurbakterien und grünen Schwefelbakterien.

Beide Gruppen phototropher Bakterien führen nach der Anregung durch Licht einen zyklischen Elektronenfluß vom dimeren Reaktionszentrum-Bakteriochlorophyll P870 bzw. P840 über verschiedene Elektronen und Wasserstoffüberträger durch. Dabei wird ein Protonengradient über die Thylakoidmembran bzw. Cytoplasmamembran ausgebildet, durch den eine ATP-Synthese stattfindet. – Die Bildung von Reduktionsäquivalenten [NAD(P)H] zur Reduktion von Kohlendioxid im phototrophen Stoffwechsel verläuft dagegen unterschiedlich. Während bei den Purpurbakterien ein rückläufiger Elektronentransport notwendig ist, der durch den Protonengradienten bzw. ATP aus den Lichtreaktionen entsteht, kann bei den grünen Schwefelbakterien NAD(P)H auch in einer direkten Lichtreaktion gebildet werden; dabei sind auch Chlorophyll a (Chl a), eventuell ein Chinon, ferner ein Schwefel-Eisen-Protein (FeS) und Ferredoxin (Fd) als Elektronenüberträger mitbeteiligt. Bei der NAD(P)H-Bildung findet somit ein nichtzyklischer, also offenkettiger Elektronentransport statt, an dem aber kein ATP gebildet wird. Elektronendonoren zur Reduktion von NAD(P)+ sind reduzierte Schwefelverbindungen oder Wasserstoff.

Antennenpigmente = Bakteriochlorophylle und Carotinoide, BChl = Bakteriochlorophyll, Chl a = Chlorophyll-a-Isomer, Cyt bc1 = Cytochrom b und c1, Cyt c2 = periplasmatisches Cytochrom c2, Fd = Ferredoxin, Fe-S = Schwefel-Eisen-Protein, P870, P840 = Reaktionszentrum-Bakteriochlorophyll-Dimer, P870*, P840* = durch Licht angeregtes P870 und P840, Q = Chinone (Ubichinon).

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