Chemosynteza

Chemosynteza – starszy ewolucyjnie od fotosyntezy i mniej od niej skomplikowany sposób autotrofizmu. Przeprowadzają go bakterie nazywane chemoautotrofami, których źródłem energii do asymilacji dwutlenku węgla (CO2) są reakcje utlenienia prostszych związków nieorganicznych lub metanu. Odgrywa ona bardzo ważną rolę w obiegach pierwiastków ważnych biologicznie (np. azotu, węgla lub fosforu). Asymilacja dwutlenku węgla rozpoczyna się od karboksylacji rybulozo-1,5-bisfosforanu[1].

Chemosyntezę można podzielić na dwa etapy:

  1. utlenianie związku chemicznego (odpowiednik fazy jasnej fotosyntezy, w którym dany organizm uwalnia energię użyteczną biologicznie (ATP),
  2. związanie CO2 i produkcja glukozy (na tej samej zasadzie co faza ciemna fotosyntezy).

Wydajność chemosyntezy wynosi od 3 do 30%. Wydajność jest liczona jako stosunek energii zgromadzonej w związkach węgla a energii powstającej podczas utleniania reduktorów[1].

Przykłady chemosyntezy

Bakterie chemosyntetyzujące podzielono na:

bakterie z rodzaju Nitrosomonas (wykorzystują utlenianie amoniaku do azotynów):
2NH3 + 3O2 → 2HNO2 + 2H2O + energia (ok. 664 kJ)
bakterie z rodzaju Nitrobacter (wykorzystują utlenianie azotynów do azotanów):
2HNO2 + O2 → 2HNO3 + energia (ok. 151 kJ)[1]
bakterie z rodzaju Beggiatoa (utleniają siarkowodór do siarki pierwiastkowej):
2H2S + O2 → 2H2O + 2S + energia (ok. 273 kJ)[2]
bakterie z rodzaju Thiotrix (utleniają wolną siarkę do kwasu siarkowego):
2S + 2H2O + 3O2 → 2H2SO4 + energia (ok. 1193 kJ)
utleniają wodór do wody:
2H2 + O2 → 2H2O + energia (ok. 479 kJ)[1]
utleniają sole żelaza(II) do żelaza(III):
2Fe(HCO3)2 + 1/2O2 + H2O → 2Fe(OH)3 + 4CO2 + energia (ok. 168 kJ)[1]
  • karboksybakterie[2]:
utleniają tlenek węgla (CO) do dwutlenku węgla (CO2):
2CO + O2 → 2CO2 + energia[1]

Przypisy

  1. ↑ a b c d e f g Władysław Kunicki-Goldfinger: Życie bakterii. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2005, s. 206-213. ISBN 83-01-14378-9.
  2. ↑ a b Hans G. Schlegel: Mikrobiologia ogólna. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2004, s. 435-455. ISBN 83-01-13999-4.