Anoxygenic photosynthesis is a special form of photosynthesis used by some bacteria and archaea, which differs from the better known oxygenic photosynthesis in plants in the reductant used (e.g. hydrogen sulfide instead of water) and the byproduct generated (e.g. elemental sulfur instead of molecular oxygen).
Several groups of bacteria can conduct anoxygenic photosynthesis: green sulfur bacteria (GSB), red and green filamentous phototrophs (FAPs e.g. Chloroflexia), purple bacteria, acidobacteriota, and heliobacteria.
Some archaea (e.g. Halobacterium) capture light energy for metabolic function and are thus phototrophic but none are known to "fix" carbon (i.e. be photosynthetic). Instead of a chlorophyll-type receptor and electron transport chain, proteins such as halorhodopsin capture light energy with the aid of diterpenes to move ions against a gradient and produce ATP via chemiosmosis in the manner of mitochondria.
The photopigments used to carry out anaerobic photosynthesis are similar to chlorophyll but differ in molecular detail and peak wavelength of light absorbed. Bacteriochlorophylls a through g absorb electromagnetic radiation maximally in the near-infrared within their natural membrane milieu. This differs from chlorophyll a, the predominant plant and cyanobacteria pigment, which has peak absorption wavelength approximately 100 nanometers shorter (in the red portion of the visible spectrum).
There are two main types of anaerobic photosynthetic electron transport chains in bacteria. The type I reaction centers are found in GSB, Chloracidobacterium, and Heliobacteria, while the type II reaction centers are found in FAPs and purple bacteria.
The electron transport chain of green sulfur bacteria — such as is present in the model organism Chlorobaculum tepidum — uses the reaction center bacteriochlorophyll pair, P840. When light is absorbed by the reaction center, P840 enters an excited state with a large negative reduction potential, and so readily donates the electron to bacteriochlorophyll 663, which passes it on down an electron transport chain.
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thumb|Structure tri-dimensionnelle d'une antenne collectrice associée au photosystème II chez une plante. Une antenne collectrice est un ensemble de pigments photosynthétiques et de protéines associés à la chlorophylle a dans la membrane des thylakoïdes. Ces pigments surnuméraires sont capables de capter des photons de longueur d'onde variée qui excitent leurs électrons périphériques et transmettent leur état excité aux centres réactionnels des photosystèmes (transmission aux chlorophylles a qui cèdent l’électron excité au premier accepteur de la chaîne photosynthétique).
Les bactéries pourpres sulfureuses (aussi appelée bactéries phototrophes sulfo-oxydantes et officiellement Chromatiales) font partie de la famille des bactéries photosynthétiques avec les bactéries vertes sulfureuses et les cyanobactéries. Cependant, contrairement aux cyanobactéries, les bactéries pourpres sulfureuses comme les bactéries vertes sulfureuses ne produisent pas d’oxygène lors de la photosynthèse. Dans le cycle du soufre, ces bactéries oxydent le sulfure d'hydrogène (H2S) en soufre élémentaire (Sn).
Le centre réactionnel d'un photosystème est la partie dans laquelle se produit la réaction de séparation de charge d'une chlorophylle excitée. Les autres parties du photosystème participent à la collecte de l'énergie lumineuse sans que les chlorophylles qui y sont présentes ne réalisent la séparation de charge. La chlorophylle du centre réactionnel est spécifique : contrairement à celles de l'antenne collectrice, elle se désexcite de l'énergie que ces dernières lui ont apportée en libérant un électron, c’est-à-dire en s'oxydant.
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