Хемосинтез

Хемосинтез

Хемосинтез — способ автотрофного питания, при котором источником энергии для синтеза органических веществ из CO2 служат реакции окисления неорганических соединений. Подобный вариант получения энергии используется только бактериями или археями. Явление хемосинтеза было открыто в 1887 году русским учёным С. Н. Виноградским.

Необходимо отметить, что выделяющаяся в реакциях окисления неорганических соединений энергия не может быть непосредственно использована в процессах ассимиляции. Сначала эта энергия переводится в энергию макроэнергетических связей АТФ и только затем тратится на синтез органических соединений.

Содержание

Хемолитоавтотрофные организмы

  • Железобактерии (Geobacter, Gallionella) окисляют двухвалентное железо до трёхвалентного.
  • Серобактерии (Desulfuromonas, Desulfobacter, Beggiatoa) окисляют сероводород до молекулярной серы или до солей серной кислоты.
  • Нитрифицирующие бактерии (Nitrobacteraceae, Nitrosomonas, Nitrosococcus) окисляют аммиак, образующийся в процессе гниения органических веществ, до азотистой и азотной кислот, которые, взаимодействуя с почвенными минералами, образуют нитриты и нитраты.
  • Тионовые бактерии (Thiobacillus, Acidithiobacillus) способны окислять тиосульфаты, сульфиты, сульфиды и молекулярную серу до серной кислоты (часто с существенным понижением pH раствора), процесс окисления отличается от такового у серобактерий (в частности тем, что тионовые бактерии не откладывают внутриклеточной серы). Некоторые представители тионовых бактерий являются экстремальными ацидофилами (способны выживать и размножаться при понижении pH раствора вплоть до 2), способны выдерживать высокие концентрации тяжёлых металлов и окислять металлическое и двухвалентное железо (Acidithiobacillus ferrooxidans) и выщелачивать тяжёлые металлы из руд.
  • Водородные бактерии (Hydrogenophilus) способны окислять молекулярный водород, являются умеренными термофилами (растут при температуре 50 °C)

Распространение и экологические функции

Хемосинтезирующие организмы (например, серобактерии) могут жить в океанах на огромной глубине, в тех местах, где из разломов земной коры в воду выходит сероводород. Конечно же, кванты света не могут проникнуть в воду на глубину около 3—4 километров (на такой глубине находится большинство рифтовых зон океана). Таким образом, хемосинтетики — единственные организмы на земле, не зависящие от энергии солнечного света.

С другой стороны, аммиак, который используется нитрифицирующими бактериями, выделяется в почву при гниении остатков растений или животных. В этом случае жизнедеятельность хемосинтетиков косвенно зависит от солнечного света, так как аммиак образуется при распаде органических соединений, полученных за счёт энергии Солнца.

Роль хемосинтетиков для всех живых существ очень велика, так как они являются непременным звеном природного круговорота важнейших элементов: серы, азота, железа и др. Хемосинтетики важны также в качестве природных потребителей таких ядовитых веществ, как аммиак и сероводород. Огромное значение имеют нитрифицирующие бактерии, которые обогащают почву нитритами, — в основном именно в форме нитратов растения усваивают азот. Некоторые хемосинтетики (в частности, серобактерии) используются для очистки сточных вод.

По современным оценкам, биомасса «подземной биосферы», которая находится, в частности, под морским дном и включает хемосинтезирующих анаэробных метаноокисляющих архебактерий, может превышать биомассу остальной биосферы. [1]

См. также

Примечания


Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Хемосинтез" в других словарях:

  • хемосинтез — хемосинтез …   Орфографический словарь-справочник

  • Хемосинтез — (от хемо... и греч. synthesis соединение), процесс синтеза органических веществ за счет энергии, получаемой путем окисления аммиака, сероводорода и других веществ; осуществляется некоторыми бактериями в ходе их жизнедеятельности. Как и фотосинтез …   Экологический словарь

  • ХЕМОСИНТЕЗ — (от хемо... и синтез) процесс образования некоторыми бактериями органических веществ из диоксида углерода за счет энергии, полученной при окислении неорганических соединений (аммиака, водорода, соединений серы, закисного железа и др.).… …   Большой Энциклопедический словарь

  • ХЕМОСИНТЕЗ — (от хемо... и греч. synthesis соединение), тип питания бактерий, основанный на усвоении СО2 за счёт окисления неорганич. соединений. Открыт С. Н. Виноградским в 1887. Способные к X. аэробные бактерии (водородные, нитрифицирующие, тионовые и др.)… …   Биологический энциклопедический словарь

  • хемосинтез — тип метаболизма бактерий, основанный на усвоении организмами СО2 за счет энергии, получаемой при окислении неорганических соединений (в отличие от фотосинтеза). Открыт С. Н. Биноградским в 1887 г. Водородные, нитрифицирующие, тионовые и др.… …   Словарь микробиологии

  • ХЕМОСИНТЕЗ — процесс ассимиляции углекислоты за счет использования энергии окисления разл. неорг. соединений, осуществляемый некоторыми гр. бактерий (см. Бактерии метанокисляющие, Бактерии нитрифицирующие, Бактерии тионовые. Железобактерии, Серобактерии). Как …   Геологическая энциклопедия

  • хемосинтез — Первичная продукция при отсутствии солнечного света. Производится бактериями, которые получают энергию за счет восстановления таких соединений, как сульфаты (SO4). Служит основой для пищевых сетей в сообществах подводных источников на морском дне …   Справочник технического переводчика

  • хемосинтез — Процесс синтеза органических веществ из неорганических путем химических реакций, производимых некоторыми бактериями в процессе их жизнедеятельности …   Словарь по географии

  • хемосинтез — (от хемо... и синтез), процесс образования некоторыми бактериями органических веществ из диоксида углерода за счёт энергии, полученной при окислении неорганических соединений (аммиака, водорода, соединений серы, закисного железа и др.).… …   Энциклопедический словарь

  • хемосинтез — (см. хемо... + синтез) тип питания, свойственный нек рым микроорганизмам, способным создавать органические вещества из неорганических (угольной кислоты в воды) за счет энергии, получаемой при окислении ими других неорганических вещестз (напр.,… …   Словарь иностранных слов русского языка

Книги

Другие книги по запросу «Хемосинтез» >>


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»