Bien qu'ils puissent sembler très différents ou même moins sophistiqués à première vue, les procaryotes ont au moins une chose en commun avec tous les autres organismes: ils ont besoin de carburant pour alimenter leur vie. Les procaryotes, qui comprennent des organismes des domaines Bactéries et Archaea, sont très diversifiés en ce qui concerne le métabolisme ou les réactions chimiques que les organismes utilisent pour produire du carburant.

Par exemple, une catégorie de procaryotes, appelée les extrémophiles
, prospèrent dans des conditions qui anéantiraient d'autres formes de vie, comme l'eau surchauffée des évents hydrothermaux au fond de l'océan. Ces bactéries soufrées gèrent très bien la température de l'eau jusqu'à 750 degrés Fahrenheit, et elles tirent leur carburant du sulfure d'hydrogène trouvé dans les évents.

Certains des procaryotes les plus importants comptent sur la capture de photons pour produire leur carburant par photosynthèse . Ces organismes sont des phototrophes.
Qu'est-ce qu'un phototroph?

Le mot phototroph
donne le premier indice révélant ce qui rend ces organismes importants. Cela signifie «alimentation légère» en grec. En termes simples, les phototrophes sont des organismes qui tirent leur énergie des photons ou des particules de lumière. Vous savez probablement déjà que les plantes vertes utilisent la lumière pour produire de l'énergie grâce à la photosynthèse.

Cependant, ce processus n'est pas limité aux plantes. De nombreux organismes procaryotes et eucaryotes effectuent la photosynthèse pour fabriquer leur propre nourriture, y compris les bactéries photosynthétiques et certaines algues.

Bien que la photosynthèse soit similaire parmi tous les organismes qui le font, le processus de photosynthèse bactérienne est moins compliqué que la photosynthèse des plantes.
Qu'est-ce que la chlorophylle bactérienne?

Tout comme les plantes vertes, les bactéries phototrophes utilisent des pigments pour capturer les photons comme sources d'énergie pour la photosynthèse. Pour les bactéries, ce sont des bactériochlorophylles
trouvées dans la membrane plasmique (plutôt que dans les chloroplastes comme les pigments chlorophylliens végétaux).

Les bactériochlorophylles existent en sept variétés connues, étiquetées a, b, c, d, "e, c_{s or g.", 3, [[Chaque variante est structurellement différente et donc capable d'absorber un type spécifique de lumière du spectre, allant du rayonnement infrarouge à la lumière rouge à la lumière rouge lointaine. Le type de bactériochlorophylle qu'une bactérie phototrophique contient dépend de son espèce.
Étapes de la photosynthèse bactérienne}

Tout comme la photosynthèse des plantes, la photosynthèse bactérienne se déroule en deux étapes: réactions lumineuses et réactions sombres.

Au stade lumineux
, les bactériochlorophylles capturent les photons. Le processus d'absorption de cette énergie lumineuse excite la bactériochlorophylle, déclenchant une avalanche de transferts d'électrons et produisant finalement de l'adénosine triphosphate (ATP) et du nicotinamide adénine dinucléotide phosphate (NADPH).

Au stade sombre
, ces molécules d'ATP et de NADPH sont utilisées dans des réactions chimiques qui transforment le dioxyde de carbone en carbone organique par un processus appelé fixation du carbone.

Différents types de bactéries produisent du carburant en fixant le carbone de différentes manières en utilisant une source de carbone telle que le carbone dioxyde. Par exemple, les cyanobactéries utilisent le cycle de Calvin. Ce mécanisme utilise un composé à cinq carbones appelé RuBP pour capturer une molécule de dioxyde de carbone et former une molécule à six carbones. Celui-ci se divise en deux morceaux égaux, et une moitié quitte le cycle en tant que molécule de sucre.

L'autre moitié se transforme en une molécule à cinq atomes de carbone, grâce à des réactions impliquant l'ATP et le NADPH. "Then, the cycle begins again.", 3, [[D'autres bactéries dépendent du cycle inverse de Krebs, qui est une série de réactions chimiques qui utilisent des donneurs d'électrons (tels que l'hydrogène, le sulfure ou le thiosulfate) pour produire du carbone organique à partir des composés inorganiques du dioxyde de carbone et de l'eau.
Pourquoi les phototrophes sont-ils importants?

Les phototrophes qui utilisent la photosynthèse (appelés photoautotrophes
) forment la base de la chaîne alimentaire. D'autres organismes qui ne peuvent pas effectuer la photosynthèse obtiennent leur carburant en utilisant des organismes photoautotrophes comme source de nourriture.

Parce qu'ils ne peuvent pas convertir la lumière en carburant par eux-mêmes, ces organismes mangent simplement les organismes qui le font et utilisent leur "bodies as a source of energy.", 3, [[Étant donné que la fixation du carbone utilise du dioxyde de carbone pour produire du carburant sous forme de molécules de sucre, les phototrophes aident à réduire l'excès de dioxyde de carbone dans l'atmosphère.

Les phototrophes peuvent même être responsables de l'oxygène libre dans l'atmosphère qui vous permet de respirer et prospérer sur Terre. Cette possibilité - appelée le grand événement d'oxygénation - propose que les cyanobactéries effectuant la photosynthèse et libérant de l'oxygène comme sous-produit finissent par produire trop d'oxygène pour être absorbées par le fer dans l'environnement.

Cet excès est devenu une partie de l'atmosphère et a façonné l'évolution sur la planète à partir de ce moment-là, ce qui a permis à l'homme d'émerger finalement.