Sự khác biệt chính giữa vi khuẩn quang hợp và vi khuẩn hóa tổng hợp là vi khuẩn quang hợp lấy năng lượng từ ánh sáng mặt trời để tạo ra carbohydrate trong khi vi khuẩn hóa tổng hợp lấy năng lượng từ quá trình oxy hóa các chất vô cơ để tạo ra carbohydrate.
Các sinh vật có thể được phân loại dựa trên chế độ dinh dưỡng của chúng. Sinh vật tự dưỡng và sinh vật dị dưỡng là hai loại chính như vậy. Sinh vật tự dưỡng có thể tự sản xuất thức ăn trong khi sinh vật dị dưỡng phụ thuộc vào các sinh vật khác để kiếm thức ăn vì chúng không thể tự sản xuất thức ăn. Để sản xuất thức ăn hoặc carbohydrate của riêng mình, sinh vật tự dưỡng sử dụng hai quá trình chính: quang hợp và hóa tổng hợp.
Quang hợp được cung cấp bởi năng lượng của mặt trời trong khi quang hợp được cung cấp bởi năng lượng có được từ quá trình oxy hóa các hợp chất hóa học, chủ yếu là các chất vô cơ. Có vi khuẩn quang hợp và vi khuẩn quang hợp. Vi khuẩn quang hợp tạo ra thức ăn bằng cách quang hợp trong khi vi khuẩn quang hợp tạo ra thức ăn bằng năng lượng thu được từ quá trình phân hủy hóa học.
Vi khuẩn quang hợp là gì?
Vi khuẩn quang hợp là một nhóm vi khuẩn được gọi là vi khuẩn lam hoặc tảo xanh lam có thể tạo ra carbohydrate bằng cách quang hợp. Do đó, chúng là sinh vật quang tự dưỡng. Chúng chứa các sắc tố quang hợp khác nhau như chlorophyll-a, phycobilin và phycoerythrin. Do đó, những sinh vật này còn được gọi là sinh vật tự dưỡng nhân sơ. Quá trình quang hợp diễn ra trong màng sinh chất của vi khuẩn lam.
Vi khuẩn lam là sinh vật dạng sợi đơn bào. Đôi khi chúng tồn tại dưới dạng vi khuẩn lam nở hoa. Kích thước của vi khuẩn lam thay đổi từ 0,5 - 60 µm. Chúng chủ yếu được tìm thấy trong môi trường nước ngọt và môi trường ẩm ướt trên cạn. Vi khuẩn lam sinh sản thông qua sự phân hạch nhị phân. Đây là cơ chế chính của sự tăng sinh và sinh sản của tế bào vi khuẩn lam. Tuy nhiên, một số loài trải qua quá trình phân mảnh và nhiều lần phân hạch.
Hình 01: Vi khuẩn lam
Ngoài khả năng quang hợp, vi khuẩn lam còn có thể cố định nitơ trong khí quyển. Chúng chứa một cấu trúc đặc biệt được gọi là dị vòng có khả năng cố định nitơ từ khí quyển. Các loài vi khuẩn lam như Anabaena và Nostoc phổ biến là vi khuẩn lam cố định nitơ.
Bên cạnh đó, vi khuẩn lam được sử dụng rộng rãi làm chất bổ sung dinh dưỡng do bản chất giàu chất dinh dưỡng của một số loài (Spirulina, Cholerella). Hơn nữa, một số loài đóng vai trò như chế phẩm trong quá trình sản xuất phân bón sinh học. Vi khuẩn lam cũng hoạt động như một đối tác không thể thiếu trong nhiều mối quan hệ cộng sinh. Địa y là một trong những tương tác cộng sinh quan trọng tồn tại giữa nấm và vi khuẩn lam. Địa y cực kỳ quan trọng trong nông nghiệp.
Mặc dù có nhiều tác động tích cực nhưng sự tích tụ của vi khuẩn lam có thể dẫn đến hiện tượng phú dưỡng trong các nguồn nước, khiến chúng trở thành chất gây ô nhiễm đáng kể cho các vùng nước. Do đó, vi khuẩn lam cũng hoạt động như một chỉ số về ô nhiễm nước.
Vi khuẩn tổng hợp hóa học là gì?
Vi khuẩn tổng hợp là một nhóm vi khuẩn có thể tự sản xuất thức ăn bằng năng lượng thu được từ quá trình oxy hóa các chất vô cơ. Chúng cũng là một nhóm sinh vật tự dưỡng. Trên thực tế, chúng là sinh vật tự dưỡng. Không giống như vi khuẩn quang hợp, chúng không thể thực hiện quang hợp hoặc bẫy năng lượng từ ánh sáng mặt trời. Nhưng chúng có thể tạo ra cacbohydrat từ CO2và H2O bằng năng lượng phân hủy hóa học. Do đó, chúng không cần ánh sáng mặt trời hoặc hệ thống sắc tố. Chúng sử dụng năng lượng giải phóng từ quá trình oxy hóa các hợp chất vô cơ để tạo ra carbohydrate.
Hình 02: Vi khuẩn tổng hợp hóa học
Các loài vi khuẩn tổng hợp hóa học khác nhau sử dụng các nguồn vô cơ khác nhau. Ví dụ, vi khuẩn sinh tổng hợp sống trong các miệng phun thủy nhiệt sẽ oxy hóa hydro sunfua để lấy năng lượng sản xuất thực phẩm. Một số vi khuẩn khác oxy hóa khí metan để tạo ra năng lượng trong khi một số khác sử dụng nitrit hoặc khí hydro để sản xuất thực phẩm. Hơn nữa, một số vi khuẩn lấy năng lượng từ lưu huỳnh trong khi một số vi khuẩn lấy năng lượng từ sắt. Tương tự, các vi khuẩn tổng hợp hóa học khác nhau sử dụng các chất vô cơ khác nhau để thu được năng lượng.
Điểm giống nhau giữa vi khuẩn quang hợp và vi khuẩn hóa tổng hợp là gì?
- Cả vi khuẩn quang hợp và hóa tổng hợp đều thuộc về Kingdom Bacteria.
- Chúng có tổ chức tế bào nhân sơ.
- Ngoài ra, chúng là sinh vật tự dưỡng có thể tự sản xuất thức ăn.
Sự khác biệt giữa vi khuẩn quang hợp và vi khuẩn hóa tổng hợp là gì?
Vi khuẩn quang hợp thực hiện quá trình quang hợp và tự sản xuất thức ăn, tận dụng năng lượng từ ánh sáng mặt trời. Trong khi đó, vi khuẩn hóa tổng hợp thực hiện quá trình hóa tổng hợp và tự sản xuất thức ăn, thu năng lượng từ quá trình oxy hóa các chất vô cơ. Vì vậy, đây là sự khác biệt chính giữa vi khuẩn quang hợp và vi khuẩn hóa tổng hợp.
Hơn nữa, vi khuẩn quang hợp sống ở nơi có ánh sáng mặt trời trong khi vi khuẩn quang hợp sống ở nơi không có ánh sáng mặt trời. Ngoài ra, một sự khác biệt khác giữa vi khuẩn quang hợp và vi khuẩn hóa tổng hợp là vi khuẩn quang hợp có sắc tố để bẫy ánh sáng mặt trời trong khi vi khuẩn hóa tổng hợp không có sắc tố.
Infographic dưới đây tóm tắt sự khác biệt giữa vi khuẩn quang hợp và vi khuẩn quang tổng hợp.
Tóm tắt - Vi khuẩn quang hợp vs vi khuẩn hóa tổng hợp
Vi khuẩn quang hợp là một nhóm vi khuẩn có thể tự sản xuất thức ăn bằng cách quang hợp. Chúng còn được gọi là vi khuẩn lam. Trong khi đó, vi khuẩn sinh tổng hợp là một nhóm vi khuẩn thực hiện quá trình tổng hợp hóa học để sản xuất thực phẩm của riêng chúng. Tóm lại, vi khuẩn quang hợp sử dụng năng lượng từ ánh sáng mặt trời để sản xuất carbohydrate, trong khi vi khuẩn hóa tổng hợp lấy năng lượng từ quá trình oxy hóa các chất vô cơ như lưu huỳnh, hydro sulfua, mêtan, v.v … Như vậy, điều này tóm tắt sự khác biệt giữa vi khuẩn quang hợp và hóa học.
