Что такое хемосинтез и каково его значение в биосфере - Клетка - структурная и функциональная единица жизни - ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ

Група в ViberГрупа в Facebook

Биология в экзаменационных вопросах и ответах для абитуриентов, репетиторов, учителей

Что такое хемосинтез и каково его значение в биосфере - Клетка - структурная и функциональная единица жизни - ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ

Кроме фотосинтеза существует еще одна форма автотрофной ассимиляции — хемосинтез, свойственный некоторым бактериям. В отличие от фотосинтеза источником энергии для синтеза сложных органических веществ из простых неорганических здесь служит не свет, а энергия окисления некоторых неорганических соединений — сероводорода, серы, аммиака, водорода, азотистой кислоты, соединений железа и марганца. Открытие бактериального хемосинтеза принадлежит известному русскому ученому С. Н. Виноградскому.

Важнейшей группой хемосинтезирующих организмов являются нитрифицирующие бактерии, способные окислять аммиак, образующийся при гниении органических остатков до нитрита, а затем до нитрата:

2NH3 + 3О2 = 2HN02+ 2Н2О + 663 кДж,

2HNО2+ О2 = 2HN03+ 142 кДж.

Этот процесс сопровождается выделением энергии. Образующаяся азотная кислота, реагируя с минеральными соединениями почвы, превращается в соли азотной кислоты, которые хорошо усваиваются растениями.

Бесцветные серобактерии окисляют сероводород и накапливают в своих клетках серу:

2H2S + О2 = 2Н2О + 2S + 272 кДж.

При недостатке сероводорода бактерии производят дальнейшее экзотермическое окисление накопившейся в них серы до серной кислоты:

2S + 3О2 + 2Н2О = 2H2SO + 636 кДж.

Железобактерии переводят двухвалентное железо в трехвалентное:

4FeCО3+ О2 + 6Н2О = 4Fe(OH)3+ 4СО2 + 324 кДж.

Водородные бактерии используют в качестве источника энергии реакцию окисления молекулярного водорода, а в качестве единственного источника углерода — диоксид углерода. Реакция окисления протекает по схеме:

2 + О2 → 2Н2О + 235 кДж.

Энергия, которая выделяется при окислении указанных выше соединений, используется бактериями-хемосинтетиками для восстановления С02 до органических веществ.

Экологическая роль хемосинтеза. Хемотрофные нитрифицирующие бактерии широко распространены в природе. Они встречаются как в почве, так и в разных водоемах. Осуществляемые ими процессы могут происходить в весьма крупных масштабах и имеют существенное значение в круговороте азота в биосфере.

Серобактерии способствуют постепенному разрушению и выветриванию горных пород вследствие образования ими серной кислоты, являются причиной порчи каменных и металлических сооружений, выщелачивания руд и серных месторождений. Многие виды серобактерий, окисляя до сульфатов различные соединения серы, играют большую роль в процессах очищения промышленных сточных вод. При деятельности некоторых железобактерий образуется Fe(OH)3, скопления которого образуют болотную железную руду.

Водородные бактерии уже используются для получения дешевого пищевого и кормового белка, а также для регенерации (восстановления) атмосферы в замкнутых системах жизнеобеспечения (например, система “Оазис-2” была испытана на космическом корабле “Союз-3” в 1973 г.). Кроме того, водородные бактерии участвуют в окислении водорода в природных условиях, который накапливается при действии некоторых микроорганизмов, размельчающих органические вещества почвы, донные отложения водоемов и т.п.








Библиотека образовательных материалов для студентов, учителей, учеников и их родителей.

Все материалы доступны по лицензии Creative Commons — «Attribution-NonCommercial»

Наш сайт не претендует на авторство размещенных материалов. Мы только конвертируем в удобный формат материалы из сети Интернет, которые находятся в открытом доступе и присланные нашими посетителями.

Если вы являетесь обладателем авторского права на любой размещенный у нас материал и намерены удалить его или получить ссылки на место коммерческого размещения материалов, обратитесь для согласования к администратору сайта.

Разрешается копировать материалы с обязательной гипертекстовой ссылкой на сайт, будьте благодарными мы затратили много усилий чтобы привести информацию в удобный вид.

© 2014-2020 Все права на дизайн сайта принадлежат С.Є.А.