세균은 어떤 종류의 광합성 색소를 가지고 있나요?
안녕하세요. 엽록체의 조상이라고 볼 수 있는 남세균(남조류)를 제외하고는 세균은 식물과 같은 엽록소를 가지고 있지 않는다고 들었는데요, 그렇다면 세균이 가지고 있는 광합성 색소는 무엇인가요?
네, 맞습니다. 세균의 광합성 색소는 우리가 흔히 식물에서 보는 엽록소와는 구조와 종류가 다르며, 세균의 광합성 방식에 따라 다양하게 존재합니다. 말씀하신 것처럼, 남세균을 제외한 대부분의 세균은 엽록소 a를 갖고 있지 않습니다.
남세균은 엽록체의 조상으로 여겨지는데요, 엽록소 a와 엽록소 b 또는 카로티노이드, 피코빌리단 단백질을 사용합니다. 하지만 남세균을 제외한 그린 황세균, 퍼플 세균, 녹황세균 등은 엽록소 대신 세균형 엽록소를 사용합니다. 이들 세균은 엽록소 a처럼 빛을 흡수하지만, 흡수 파장 범위가 달라 식물이 이용하지 못하는 적색광~적외선 영역의 빛까지 흡수 가능하며 산소를 생성하지 않고 전자를 공급하기 위해 황화수소(H₂S)나 유기물을 전자공여체로 사용한다는 특징이 있습니다. 감사합니다.
1명 평가안녕하세요. 이상현 전문가입니다.
남세균을 제외한 광합성을 하는 세균은 세균업록소와 카로티노이드같은 색소를 가집니다.
예를들어서 보라세균은 bacteriochlorophyil a와b, 녹색황세균은 bacteriochlorophyil c,d,e를 이용해서
빛을 흡수하고, 이는 식물의 엽럭소보다 적외선 영역에 최적화되어있어서 저광 환경에서도 광합성을 할 수 있다는 특징이 있습니다.
감사합니다.
남세균을 제외한 광합성 세균은 주로 세균 엽록소(bacteriochlorophyll)라는 색소를 가집니다. 이는 식물의 엽록소와는 구조적으로 다르며, 주로 적외선 영역의 빛을 흡수하여 산소를 발생시키지 않는 광합성에 사용됩니다. 또한, 카로티노이드와 같은 보조 색소를 함께 이용하여 빛에너지를 포획하기도 합니다.
남세균을 제외한 광합성 세균들이 가진 주요 광합성 색소는 박테리오클로로필과 카로티노이드입니다.
박테리오클로로필은 식물의 엽록소와 매우 유사한 구조를 가진 색소지만, 빛을 흡수하는 파장대가 다릅니다.
식물 엽록소가 주로 가시광선 영역의 청색과 적색 빛을 흡수하는 반면, 박테리오클로로필은 주로 근적외선 영역의 빛을 흡수합니다.
이 때문에 박테리아가 서식하는 환경에 따라 다양한 종류의 박테리오클로로필이 존재하며, 광합성 세균은 주로 혐기성 환경에 살기 때문에, 물이 아닌 황화수소와 같은 다른 물질을 광합성 전자 공여체로 사용합니다. 그래서 이 과정에서 산소를 발생시키지 않는 무산소성 광합성을 합니다.
카로티노이드는 식물과 마찬가지로 광합성 세균에도 존재하는 보조 색소로 주로 박테리오클로로필이 흡수하지 못하는 빛의 파장을 흡수하여 에너지를 박테리오클로로필로 전달하는 역할을 하거나 광합성 기구를 보호하는 역할을 합니다.