Хемосинтез

Хемосинтез-це процес утворення органічних речовин з неорганічних,який відбувається за рахунок енергії хімічних реакцій.

Це реакції окиснення,які відбуваються в клітинах мікроорганізмів.Такий принцип роботи відрізняє хемосинтезуючі організми від фотосинтезуючих,оскільки останні використовують як джерело енергії сонячне проміння,а не хімічні реакції.

Такий тип живлення характерний тільки для бактерій та архей

Відкрив хемосинтез український мікробіолог С.М.Виноградський. Він видатний мікробіолог. У 1887—1888 рр., працюючи в лабораторії іншого мікробіолога і бактеріолога Антуана де Барі, він уперше довів можливість отримання енергії за рахунок окислення сірководню і використання її для поглинання вуглецю, відкривши таким чином процес хемосинтезу в мікроорганізмів. До цього єдиними автотрофними організмами вважалися фотосинтезуючі рослини, тому ці роботи забезпечили вченому світове визнання. У такий спосіб учений розпочав новий розділ у науці біології.

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:

2H₂S + O₂ =2H₂O + 2S +Енергія

Хемосинтезуючі мікроорганізми

Нітрифікуючі бактерії

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 Fe²⁺ до Fe³⁺.Унаслідок їхньої діяльності утворюється ферум(3) оксид Fe₂O₃.Цю сполуку бактерії відкладають у своїй слизовій капсулі.

Сіркобактерії

Сіркобактерії окиснюють сірководень до сірки і далі до солей сульфатної кислоти.Водневі бактерії використовують водень ,який утворився внвслідок розкладання залишків організмів іншими бактеіями.Цей водень вони окиснюють,а отриману енергію використовують для перетворення CO₂ на метан та інші органічні сполуки.

Біологічне значення і планетарна роль хемосинтезу

• 1.Беруть участь в біологічних і геохімічних процесах на Землі.

• 2. Забезпечує кругообіг найважливіших елементів зі змінним ступенем окиснення: Феруму, Сульфуру, Нітрогену.

• 3. Нітрифікуючі бактерії — найважливіші чинники родючості ґрунтів.

• 4. Ферум, Манган-на дні водойм відкладаються залізні й марганцеві руди.

• 5. Сіркобактерії, утворюючи сульфатну кислоту, сприяють поступовому руйнуванню і вивітрюванню гірських порід, руйнуванню кам’яних і металевих споруд.

• 6. Глибоко на дні океанів існують справжні «оази життя» навколо «чорних паліїв». «Чорні палії» — це підводні гаря-

чі джерела, вода яких насичена сполуками Сульфуру.

• 7. Сіркобактерії використовують ці сполуки для свого росту, а ними живляться інші живі організми.

Про процес хемосинтезу подивіться відео-урок:

Цікаво знати!

Печера Мовіле-це печера,яка знаходиться в повіті Костанца,Румунія.Відкрита Крістіаном Ласку в 1986 році за декілька кілометрів від узбережжя Чорного моря.Печера відома через свою унікальну екосистему грунтових вод,яка збагачена сірководнем і вуглекислим газом,але з дуже малою кількістю кисню.Життя в печері розвивалось окремо від зовнішнього світу впродовж 5,5 млн.років.Тут використовується хемосинтез.

Як ви гадаєте скільки видів тварин мешкає у цій печері?

Сорок вісім видів тварин (серед них п'явки, павуки, скорпіони і комахи) були знайдені в печері, з яких 33 зустрічаються тільки там і ніде більше. Ланцюг живлення базується на хемосинтезі у формі метано- і сіркобактерій, які в свою чергу виділяють поживні речовини для грибів та інших бактерій. Мешканці печери сліпі і орієнтуються на дотик і по запаху (точніше, за хімічним почуттям), а також вловлюючи найменші вібрації каменю, повітря або води.

NH3).

Розв'яжіть кросворд:

По горизонталі:

1. Енергія, яку використовують хемосинтезуючі організми.

2. Група організмів, здатних до хемосинтезу.

3. Сукупність реакцій синтезу та розпаду речовин.

4. Хемосинтезуючі бактерії за типом живлення.

5. Речовина, під час окиснення сполук якої отримують енергію сіркобактерії.

6. Процес синтезу органічних речовин з використанням сонячної енергії

7. Речовина, яку нітрифікуючі бактерії окиснюють до нітратів та нітритів.

8. Молекула, у якій запасається енергія в клітинах.

9. Бактерії, які окиснюють водень.

10. Руда, яка утворюється внаслідок життєдіяльності залізобактерій.

Чому хемосинтез менш поширений серед живих організмів,ніж фотосинтез?