Odżywianie i oddychanie prokariontów.

W czasie formowania się pierwszych prokariontów pod dostatkiem było zw. organicznych a brak wolnego tlenu, dlatego przypuszcza się, że były one cudzożywnymi anaerobami (oddychały beztlenowo = fermentacja). Potem w miarę ubywania pożywienia niektóre organizmy zaczęły same syntetyzować zw. organiczne ze zw. nieorganicznych. W wyniku tego procesu uwalniał się wolny tlen O2, który prawdopodobnie zmienił skład atmosfery i następnie umożliwił oddychanie tlenowe kolejnym pokoleniom.

Odżywianie się

heterotroficzne (cudzożywne):
a) bezpośrednie wchłanianie zw. org. przez ścianę i błonę komórkową,
b) związki zbyt duże rozkładane przez enzymy wydzielane na zewnątrz komórki,
autotroficzne (samożywne):
c) chemosynteza - bakterie nitryfikacyjne, siarkowe, żelazowe i in.
d) fotosynteza

Równanie fotosyntezy:

6 cząsteczek dwutlenku węgla + 6 cząsteczek wody --> przy obecności chlorofilu i światła --> cząsteczka glukozy + 6 cząsteczek tlenu

Barwnik charakterystyczny dla bakterii to bakteriochlorofil, który przetrwał u niektórych organizmów do dziś, np. bakterie purpurowe. Sinice natomiast posiadły barwnik nowszej generacji - chlorofil a, który zapewniał większą wydajność procesu fotosyntezy.

Bakterie nitryfikacyjne i reszta chemoautotrofów pozyskują energię potrzebną do syntezy zw. org. z egzoenergetycznych reakcji chemicznych w przeciwieństwie do np. fotoautotrofów, które pozyskują tą energię ze Słońca. Nie należy automatycznie kojarzyć ich z wiązaniem wolnego azotu!
Nitrosomonas - utlenia amoniak NH3 do soli kwasu azotowego (III),
Nitrobacter - utlenia sole kw. azotowego (III) do soli kw. azotowego (V),


Oddychanie

Tlenowe = aerobowe
Beztlenowe = anaerobowe

Fermentacja = oddychanie beztlenowe, produktem jest alkohol, kwas mlekowy octowy lub inne. Jest mało wydajna, ponieważ pozyskuje się z niej kilkakrotnie mniej energii niż z utleniania zw. organicznych (oddychania tlenowego). Fermentacja zachodzi na całej powierzchni cytoplazmy.

Glukoza rozpada się na dwutlenek węgla i etanol.

Oddychanie tlenowe zachodzi przypuszczalnie w mezosomach a końcowe etapy bezpośrednio na błonie komórkowej. Jest to wydajny proces, dlatego większość bakterii obecnie to aeroby.