Некоторым группам микроорганизмов (цианобактериям, пурпурным и зеленым бактериям) свойствен фотосинтез — способ образования АТФ, при котором источником энергии служит свет.
У растений, водорослей и цианобактерий донором электронов при фотосинтезе бывает молекула воды, кислород которой выделяется в окружающую среду. Такой фотосинтез называют кислородным, или оксигенмым.
В отличие от них пурпурные и зеленые фотосинтезирующие бактерии не способны использовать воду как донор электронов, их фотосинтез никогда не идет с образованием кислорода. Донорами электронов у таких бактерий служит H2S, Н2 или органические соединения, а данный вид фотосинтеза называют бескислородным, или аноксигенным.
Главный акцептор электронов большинства фотосинтезирующих организмов — С02, однако они часто могут восстанавливать нитрат, азот, ионы водорода. Процесс фотосинтеза идет в две стадии. Во время первой под действием света происходит восстановление НАДО и фосфорилирование АДФ, на второй энергия НАДФ* Н и АТФ используется для восстановления С02 до гексозы. Ассимиляция С02 высшими и низшими фотосинтезирующими организмами осуществляется через так называемый пентозофосфатный восстановительный цим, или цикл Кальвина.
У фотосинтезирующих организмов АТФ образуется при переносе электрона, отданного молекулой хлорофилла (или бактериохлорофилла), при поглощении энергии света фотосинтетической пигментной системой. Процесс называют фотофосфорилированием, он аналогичен окислительному фосфорилированию аэробных микроорганизмов, т. е. АТФ образуется при транспорте электронов через цепь переноса.
Поскольку молекулярный кислород не участвует в реакциях образования АТФ ни в одном из типов фотосинтеза, любой его тип может протекать в строго анаэробных условиях. Однако жизнедеятельность растений, водорослей и цианобактерий, осуществляющих кислородный фотосинтез, происходит обычно в присутствии кислорода. Большинство организмов с бескислородным фотосинтезом — строгие анаэробы, у факультативных аэробов фотосинтетическое образование АТФ подавляется кислородом.
