Fotoautotrofit

Fotoautotrofitler, enerjilerini ışık üzerinden elde eden ve karbon kaynağı olarak karbondioksiti veya diğer inorganik karbon bileşenlerini kullanan organizmalardır. Bu yaklaşım, dış besinlerle beslenmeden kendi karbonlarını sabitleyerek organik madde üretilmesini sağlar. Fotoautotrofiler, oksijen üretip üretmemelerine göre oksijenik ve anoksijenik fotoautotrof olarak sınıflandırılırlar.

Oksijenik fotoautotrof gruplar arasında bitkiler, algler ve mavi-yeşil yosunlar bulunur. Bunlar klorofil a içerir ve ışık bağımlı reaksiyonlar ile Calvin döngüsü yoluyla CO2’yi organik maddelere dönüştürürler; bu süreçte oksijen açığa çıkar. Anoksijenik fotoautotrof gruplar arasında mor-sülfürlü bakteriler ve yeşil sülfürlü bakteriler bulunur. Bu organizmalar ışığı enerji kaynağı olarak kullanır, ancak genellikle hidrojen sülfürü (H2S) veya diğer inorganik elektron donörlerini kullanır ve oksijen açığa çıkmaz.

Fotosentez mekanizması iki ana aşamaya ayrılır: ışık bağımlı reaksiyonlar ve karbon sabitleme. Işık bağımlı reaksiyonlar, fotosistemler aracılığıyla ATP ve NADPH üretir. Bu enerji daha sonra karbon sabitleme aşamasında kullanılır; çoğu fotosentetik organizma Calvin döngüsüyle CO2’yi organik maddelere dönüştürür. Bakteriyel fotoautotroflar bazı durumlarda Calvin döngüsünün dışında farklı CO2 sabitleme yolları da kullanabilirler (örneğin bazı mor-sülfürlü bakteriler).

Ekolojik olarak fotoautotroflar, primer üreticilerdir; ekosistemlere enerji akışı ve karbon kaynağı sağlarlar. Okyanusların, tatlı su ekosistemlerinin ve toprakların büyük kısmında bulunurlar ve fotosentez yoluyla atmosfere oksijen sağlarlar.