Chemotrophie
Chemotrophie

=== Membrantransport und Gärung am Beispiel eines Milchsäurebakteriums ===
Abb. 1 ATP-Generierung beim Milchsäurebakterium ''Lactococcus lactis'' subsp. ''cremoris'' (Schema)  SKP = Substratkettenphosphorylierung
Chemotrophe Organismen, die von außen aufgenommene ''organische'' Stoffe nutzen, müssen häufig Energie in Form von ATP aufwenden, um die Energie liefernden Stoffe in ihr Zellinneres zu transportieren (aktiver Transport). Bei dem in Abb. 1 vereinfacht dargestellten Stoffwechsel eines Milchsäurebakteriums wird von außen unter Energieverbrauch ein Zucker ins Zellinnere transportiert. Der Zucker wird dabei mit Phosphat verestert. Anschließend folgt bei diesem Bakterium der Abbau des aufgenommenen Energielieferanten über eine Substratkettenphosphorylierung (''SKP''). Dadurch kann ATP aus ADP regeneriert werden.
Als Endprodukt entsteht Milchsäure, die durch ein Transportprotein aus der Zelle hinaus befördert wird. Dadurch entsteht ein elektrochemischer pH-Gradient, den das Bakterium nutzen kann. Mittels des Enzyms ATP-Synthase kann weiteres ATP gewonnen werden, wenn die nach außen gepumpten H+-Ionen ins Zellinnere zurückfließen.
Milchsäurebakterien gehören zu den wenigen Organismen, die für ihre Energiegewinnung nur einen Stoff aufnehmen müssen. In der Regel sind mindestens zwei Stoffe nötig, nämlich ein Reduktions- und ein Oxidationsmittel.