8.9A: シアノバクテリア

PHOTOSYNTHESIS AND OTHER METABOLIC PROCESSES

シアノバクテリアは、光エネルギーを使って水分子を酸素、プロトン、電子に分割するプロセス、光合成の推進役を担っています。 原核生物と同様、シアノバクテリアは核や内膜を持たない。多くのシアノバクテリアは外膜にひだを持ち、光合成に機能している。

シアノバクテリアの光合成は、一般に水を電子供与体として用い、副産物として酸素を生産するが、他の光合成細菌に見られるように硫化水素を用いる種もある。 二酸化炭素はカルビン環によって還元され、炭水化物を形成する。

好気性条件下で窒素を固定する能力があるため、菌類(地衣類)、サンゴ、シダ植物(アゾラ)、被子植物(グネラ)など、多くの他の生物グループと共生関係にあることがよく見られるが、これらに限定されない。

多くのシアノバクテリアは、好気的条件下で周囲の窒素と二酸化炭素のレベルを下げることができ、この事実が彼らの進化的・生態学的成功の原因になっていると思われます。 水を酸化する光合成は、光化学系(PS)IIとIの活動(Zスキーム)をカップリングすることで実現される。 また、嫌気条件下では、紫色光合成細菌と同様に、水以外の電子供与体(例えば硫化水素)を用いてPS I-環状光リン酸化のみを行うことができる。

また、暗所で嫌気性呼吸により元素状硫黄を還元できることも古細菌の特性と共通している。 光合成電子輸送は呼吸電子輸送の構成要素と同じコンパートメントを共有している。 一方、チラコイド膜は、呼吸電子輸送と光合成電子輸送の両方を担っている。

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