Хемосинтезом, Життя в анаеробних умовах

Хемосинтез (хемоавтотрофи) – процес синтезу органічних сполук з неорганічних (СО2 та ін) за рахунок хімічної енергії окислення неорганічних речовин (сірки, водню, сірководню, заліза, аміаку, нітриту та ін.)
До хемосинтезу здатні тільки хемосинтезирующие бактерії: нитрифицирующие, водневі, железобактерии, серобактерии та ін Вони окислюють сполуки азоту, заліза, сірки та інших елементів. Всі хемосинтетики є облігатними аеробами, оскільки використовують кисень повітря:
нитрифицирующие бактерії окислюють сполуки азоту:
N-3H3 ? (N +3 O2) – ? (N +503) -;
железобактерии перетворюють закісное залізо в окисное:
Fe +2 ? Fe +3;
серобактерии окислюють сполуки сірки:
H2S-2 ? S0 ? (S +403) 2 – ? (S +604) 2 -;
водневі бактерії окислюють вільний водень до води:
Н20 ? Н2 +1 О.
Вивільняється в ході реакції окислення енергія запасається бактеріями у вигляді молекул АТФ і використовується для синтезу органічних сполук. Хемосинтезирующие бактерії відіграють дуже важливу роль в біосфері. Вони беруть участь в очищенні стічних вод, сприяють накопиченню в грунті мінеральних речовин, підвищують родючість грунту.
Якщо помістити синезелениє і зелені водорості в анаеробні умови, наприклад в атмосферу, що містить сірководень або молекулярний водень, то засвоєння вуглекислого газу атмосфери на світлі піде у них без виділення кисню, тобто по шляху бактеріального фотосинтезу. Це говорить про те, що бактеріальний фотосинтез – первісна форма живлення рослин за рахунок енергії сонячного світла.
У водоймах, що містять сірководень, живуть безбарвні серобактерии. Енергію (Е), яка необхідна для синтезу органічних сполук з діоксиду вуглецю, вони отримують в результаті окислення сірководню:
2H2S + O2 ? 2H2O + 2S + E.
Вільна сірка, що виділяється в результаті цього процесу, накопичується в клітинах бактерій. Якщо сірководню згодом не вистачає, безбарвні серобактерии виробляють подальше окислення міститься в них вільної сірки до сірчаної кислоти:
2S + 3O2 + 2H2O ? 2H2SO4 + Е.
Виділяється енергія також використовується для здійснення синтезу органічної речовини з діоксиду вуглецю.

Посилання на основну публікацію