Основні принципи й різновиди хемосинтезу

Хемосинтезом називають процес утворення органічних речовин з неорганічних, який відбувається за рахунок енергії хімічних реакцій. Це реакції окиснення, які відбуваються у клітинах мікроорганізмів. Такий принцип роботи відрізняє хемосинтезуючі організми від фотосинтезуючих, оскільки останні використовують як джерело енергії сонячне проміння, а не хімічні реакції.

Хемосинтезуючі організми поділяють на групи за тими реакціями, які вони використовують. Для одержання енергії мікроорганізми можуть використовувати реакції окиснення водню або сполук Нітрогену, Феруму чи Сульфуру.

Наприклад:

Хемосинтезуючі мікроорганізми

Нітрифікуючі бактерії (мал. 17.1) окиснюють амоніак та його сполуки до нітритів і нітратів. Зазвичай цей процес здійснюють два види бактерій. Перший окиснює амоніак до нітритів, а другий — нітрити до нітратів.

Залізобактерії здійснюють окиснення Fе2+ до Fe3+. Унаслідок їхньої діяльності утворюється ферум(ІІІ) оксид Fe2O3. Цю сполуку бактерії відкладають у своїй слизовій капсулі.

Нітрифікуючі бактерії

Сіркобактерії

Залізобактерії

Мал. 17.1. Хемосинтезуючі мікроорганізми

Скупчення живих організмів біля «чорного палія»

Результати життєдіяльності залізобактерій у водогонних трубах

Мал. 17.2. Наслідки діяльності хемосинтезуючих бактерій

Сіркобактерії окиснюють сірководень до сірки і далі до солей сульфатної кислоти. Водневі бактерії використовують водень, який утворюється внаслідок розкладання залишків організмів іншими бактеріями. Цей водень вони окиснюють, а отриману енергію використовують для перетворення СO2 на метан та інші органічні сполуки.

Біологічне значення і планетарна роль хемосинтезу

Хемосинтезуючі організми відіграють дуже важливу роль у колообігу таких елементів, як Нітроген, Сульфур і Ферум. Вони продукують органічні речовини там, де фотосинтез неможливий. Так, глибоко на дні океанів існують справжні «оази життя» навколо «чорних паліїв». «Чорні палії» — це підводні гарячі джерела, вода яких насичена сполуками Сульфуру. Сіркобактерії використовують ці сполуки для свого росту. А ними живляться інші живі організми (мал. 17.2).

Залізобактерії стали справжніми творцями корисних копалин. Більшість покладів залізних руд створено завдяки мільйонам років діяльності цих мікроорганізмів. А водневі бактерії живуть у ґрунтах і відіграють важливу роль у процесах перетворення речовин, які там відбуваються.

Хемосинтезом називають процес утворення органічних речовин з неорганічних, який відбувається за рахунок енергії хімічних реакцій. Хемосинтезуючі організми поділяють на групи за тими реакціями, які вони використовують. Для одержання енергії мікроорганізми можуть використовувати реакції окиснення водню або сполук Нітрогену, Феруму чи Сульфуру. Ці мікроорганізми відіграють важливу роль у природі.