Chemosinteza este un proces unic de nutriție bacteriană. Ce este chimiosinteza? Cum se aseamănă cu fotosinteza? Caracteristici comparative ale fotosintezei și chimiosintezei

Lucrarea practică nr.

Subiect: „Compararea proceselor de fotosinteză și chimiosinteză”

Ţintă: 1) comparați procesele de fotosinteză și chimiosinteză; 2) aflați importanța fotosintezei și chimiosintezei pentru evoluție.

Echipamente si materiale: tabele și diagrame care reflectă esența proceselor de fotosinteză și chemosinteză din celulele organismelor autotrofe.

Progres:

1. Identificarea cunoștințelor și abilităților de bază ale elevilor necesare pentru realizarea lucrării, repetarea etapelor principale ale fotosintezei, chimiosintezei (conform manualelor autorilor V.B. Zaharov și D.K. Belyaev „Biologie generală clasa a 10-a-XI”).

2. Conversație instructivă despre caracteristicile completării unui tabel pivot.

Caracteristici pentru comparație

Fotosinteză

Chemosinteza

1. Definirea conceptului

2. Fazele procesului

3. Sursă de materie organică

4. Sursa de energie

5. Schimbări majore care au loc în celulă

6. Produsul final

7. Reprezentanți (exemple de organisme cu acest tip de nutriție)

3. Exerciții de antrenament.

1) Determinați masa de oxigen formată în timpul fotosintezei dacă în timpul acestui proces sunt sintetizate 45 g de glucoză. Greutatea moleculară a glucozei este 180, greutatea moleculară a oxigenului este 32 (răspuns: 8 g).

2) Pe baza regulii piramidei ecologice, pentru ca consumatorii de ordinul doi (de exemplu, oamenii) să câștige masă la 1 kg, este nevoie de aproximativ 100 kg de biomasă vegetală. Determinați masa de dioxid de carbon absorbită de plante dacă s-au sintetizat 100 kg de biomasă vegetală (în mod convențional luați masa de glucoză formată în timpul fotosintezei ca biomasă vegetală). Greutatea moleculară a glucozei este 180, greutatea moleculară a dioxidului de carbon este 44 (răspuns: 24,4 kg).

3) În timpul zilei, o persoană care cântărește 60 kg consumă în medie 30 de litri de oxigen atunci când respiră (la o rată de 200 cm 3 la 1 kg de greutate la 1 oră). Un copac de 25 de ani, un plop, absoarbe aproximativ 42 kg de dioxid de carbon în timpul procesului de fotosinteză pe parcursul a 5 luni de primăvară-vară. Determinați câți dintre acești copaci vor furniza oxigen unei persoane (răspuns: 5 copaci).

5) Urmăriți și descrieți în detaliu calea următoarelor transformări:

a) de la o moleculă de CO 2 din aer la o moleculă de amidon dintr-o celulă vegetală;

b) de la o moleculă de amidon la un animal care a mâncat o plantă la o moleculă de glicogen dintr-o celulă animală;

c) de la o moleculă de glicogen dintr-o celulă animală la CO2 și mai departe la H2O.

Concluzii:

În articolul nostru ne vom uita la ce organisme sunt supuse chimiosintezei. Aceasta este una dintre modalitățile de hrănire a organismelor vii, care apare în mod natural în unele bacterii.

Modalități de hrănire a organismelor

Pentru a înțelege ce este chimiosinteza, trebuie mai întâi să vă amintiți ce metode de hrănire folosesc diferitele organisme. Pe baza acestei caracteristici, se disting două grupuri de creaturi: hetero- și autotrofe. Primii sunt capabili să se hrănească numai cu substanțe organice gata preparate. Ele absorb și transformă proteinele, grăsimile și carbohidrații folosind vacuole sau organe specializate ale sistemului digestiv. Animalele, ciupercile și unele bacterii sunt heterotrofe.

Tipuri de autotrofe

Ei înșiși sintetizează substanțe organice, care sunt ulterior folosite pentru a desfășura diferite procese de viață. În funcție de sursa de energie utilizată, se mai disting două grupuri de organisme. Acestea sunt foto și chimiotrofe. Reprezentanții primei dintre acestea sunt plantele. Ei sintetizează carbohidrații în glucoză în timpul fotosintezei. Acest proces are loc numai în plastide verzi, cloroplaste, în prezența luminii solare, a apei și a dioxidului de carbon. Unele bacterii sunt chimiotrofe. Pentru a sintetiza materia organică, au nevoie de diverși compuși chimici, pe care îi oxidează. Asemănările dintre fotosinteză și chemosinteză constă în capacitatea organismelor de a forma în mod independent substanțele de care au nevoie, primind carbon, apă și săruri minerale din mediu.

Chemosinteza: definiția conceptului și istoria descoperirii

Să aruncăm o privire mai atentă. Care este una dintre metodele de nutriție autotrofă, în care are loc procesul de oxidare a compușilor minerali pentru sinteza celor organici. Acum să aflăm în ce organisme are loc chimiosinteza. Doar anumite tipuri de procariote au această capacitate unică în natură. Acest proces a fost descoperit la sfârșitul secolului al XIX-lea de microbiologul rus Serghei Nikolaevici Vinogradsky. Lucrând în laboratorul de la Strasbourg al lui Anton de Bary, a efectuat un experiment de obținere a energiei prin oxidarea sulfului. El a numit organisme care sunt capabile să efectueze acest proces chimic anooxidanți. În cursul cercetărilor sale, omul de știință a reușit să descopere și Înainte de descoperirea procesului de chemosinteză, doar plantele fotosintetice și algele albastru-verzi au fost clasificate ca organisme autotrofe.

Diferențele și asemănările dintre fotosinteză și chimiosinteză

Ambele tipuri de nutriție autotrofă reprezintă schimbul plastic, sau asimilarea. Aceasta înseamnă că în timpul acestor procese au loc formarea de substanțe organice și schimbul de gaze. În acest caz, reactivii de pornire sunt compuși minerali. Foto-și chemosinteza sunt modalități de efectuare a circulației substanțelor în biosferă. Toate tipurile de autotrofe oferă condițiile necesare vieții nu numai pentru ei înșiși, ci și pentru alte organisme. De exemplu, oxigenul este eliberat în timpul fotosintezei. Este necesar ca toate lucrurile vii să respire. Iar chimiotrofele transformă azotul atmosferic într-o stare în care poate fi absorbit de plante.

Dar există o serie de diferențe între aceste tipuri de alimente. Chemosinteza are loc la plantele care nu conțin clorofila pigmentului verde. Mai mult, pentru oxidare se folosesc compuși doar din anumite substanțe: sulf, azot, hidrogen sau fier. Această metodă de nutriție este deosebit de importantă în locurile în care lumina soarelui nu este disponibilă. Astfel, doar chimiotrofele pot trăi la adâncimi mari. Pentru procesul de fotosinteză, energia solară este o condiție prealabilă. Mai mult, la plante, acest proces are loc numai în celule specializate care conțin clorofila pigmentului verde. O altă condiție prealabilă pentru nutriția fototrofică este prezența dioxidului de carbon.

Bacteriile de fier

Ce este chimiosinteza poate fi considerat folosind exemplul bacteriilor care se transformă.Descoperirea lor aparține și lui S. N. Vinogradsky. În natură, ele sunt răspândite în corpurile de apă dulce și sărată. Esența chimiosintezei lor este schimbarea valenței fierului de la două la trei. Acest lucru eliberează o cantitate mică de energie. Prin urmare, bacteriile de fier trebuie să efectueze acest proces foarte intens.

Deoarece bacteriile sunt unul dintre cele mai vechi organisme, ca urmare a activității lor vitale, pe planetă s-au format zăcăminte mari de minereuri de fier și mangan. În industrie, aceste procariote sunt folosite pentru a obține cupru pur.

Bacteriile cu sulf

Aceste procariote se restaurează.Procesul de chemosinteză a fost descoperit prin studiul acestor organisme. Pentru oxidare, acest tip de bacterii utilizează hidrogen sulfurat, sulfuri, sulfați, politionați și alte substanțe. Și unele procariote din acest grup acumulează sulf elementar în timpul chimiosintezei. Acest lucru se poate întâmpla atât în interiorul, cât și în exteriorul celulelor. Această capacitate este utilizată pentru a rezolva problema aerării suplimentare și a acidificării solului.

Habitatul natural al bacteriilor cu sulf sunt corpurile de apă dulce și sărată. Sunt cunoscute cazuri de formare a simbiozelor acestor organisme cu viermi tuburi și moluște care trăiesc în zona de nămol și fund.

Bacteriile fixatoare de azot

Importanța chimiosintezei în natură este determinată în mare măsură de activitatea procariotelor fixatoare de azot. Cele mai multe dintre ele trăiesc pe rădăcinile leguminoaselor și plantelor de cereale. Coabitarea lor este reciproc avantajoasă. Plantele furnizează procariotelor carbohidrați care au fost sintetizați în timpul fotosintezei. Și bacteriile produc azotul necesar pentru dezvoltarea completă a sistemului radicular.

Înainte de descoperirea proprietăților valoroase ale acestei specii, se credea că frunzele de leguminoase aveau o capacitate unică. Mai târziu s-a dovedit că plantele nu participă direct la procesul de fixare a azotului, dar procesul este realizat de bacteriile care trăiesc în rădăcinile lor.

Acest tip de procariotă realizează două tipuri de reacții chimice. Ca urmare a primei, amoniacul este transformat în nitrați. Soluțiile acestor substanțe intră în plantă prin sistemul radicular. Astfel de bacterii se numesc bacterii nitrificatoare. Un alt grup de procariote similare transformă nitrații în azot gazos. Se numesc denitrificatori. Ca urmare a activității lor combinate, în natură are loc o circulație continuă a acestui element chimic.

Bacteriile fixatoare de azot pătrund în rădăcinile plantelor în locurile în care țesutul tegumentar este deteriorat sau prin firele de păr din zona de absorbție. Odată înăuntru, celulele procariote încep să se dividă activ, rezultând formarea a numeroase proeminențe. Sunt vizibile cu ochiul liber. Omul folosește proprietatea bacteriilor fixatoare de azot pentru a furniza solului nitrați naturali, ceea ce duce la creșterea productivității.

Natura și chimiosinteza

Rolul chimiosintezei în natură este greu de supraestimat. Procesul de oxidare a compușilor anorganici din natură este o componentă importantă a ciclului general al substanțelor din biosferă. Independența relativă a chimiotrofelor față de energia luminii solare îi face singurii locuitori ai depresiunilor de adâncime și a zonelor de rift ale oceanului.

Amoniacul și hidrogenul sulfurat, care sunt procesate de aceste procariote, sunt substanțe toxice. În acest caz, semnificația chimiosintezei constă în neutralizarea acestor compuși. În știință, termenul „biosferă subterană” este cunoscut. Este format exclusiv din organisme care nu au nevoie de lumină sau oxigen pentru a trăi. Bacteriile anaerobe au această proprietate unică.

Deci, în articol ne-am dat seama ce este chimiosinteza. Esența acestui proces este oxidarea compușilor anorganici. Unele tipuri de procariote sunt organisme chemosintetice: bacteriile cu sulf, bacteriile de fier și bacteriile fixatoare de azot.

Chemosinteza este cel mai vechi tip de nutriție autotrofă, care în procesul de evoluție ar fi putut apărea mai devreme decât fotosinteza. Spre deosebire de fotosinteză, în chimiosinteză sursa primară de energie nu este lumina solară, ci reacțiile chimice de oxidare a substanțelor, de obicei anorganice.

Chemosinteza este observată numai la un număr de procariote. Multe chimisintetice trăiesc în locuri inaccesibile altor organisme: la adâncimi mari, în condiții lipsite de oxigen.

Chemosinteza este într-un anumit sens un fenomen unic. Organismele chemosintetice nu depind de energia luminii solare nici direct ca plantele, nici indirect ca animalele. Excepție fac bacteriile care oxidează amoniacul, deoarece acesta din urmă este eliberat ca urmare a degradarii materiei organice.

Asemănări între chimiosinteză și fotosinteză:

alimentatie autotrofa,

energia este stocată în ATP și apoi folosită pentru sinteza substanțelor organice.

Diferențe în chimiosinteză:

sursă de energie – diverse reacții chimice redox,

caracteristic doar unui număr de bacterii și arhei;

Nu numai CO 2 este folosit ca sursă de carbon pentru sinteza materiei organice, ci și monoxid de carbon (CO), acid formic (HCOOH), metanol (CH 3 OH), acid acetic (CH 3 COOH) și carbonați.

Chimiosinteticele obțin energie din oxidarea sulfului, hidrogenului sulfurat, hidrogenului, fierului, manganului, amoniacului, nitriților etc. După cum se poate observa, se folosesc substanțe anorganice.

În funcție de substratul oxidat pentru producerea de energie, chimiosinteticele sunt împărțite în grupe: bacterii de fier, bacterii sulfuroase, arhee formatoare de metan, bacterii nitrificatoare etc.

În organismele chimiosintetice aerobe, oxigenul servește ca acceptor de electroni și hidrogen, adică acționează ca un agent oxidant.

Chemotrofele joacă un rol important în ciclul substanțelor, în special azotul, și mențin fertilitatea solului.

Bacteriile de fier

Reprezentanți ai bacteriilor de fier: Leptothrix filamentos și oxidant de fier, Spherotillus, Gallionella, Metallogenium.

Distribuit în apele dulci și marine. Formează zăcăminte de minereuri de fier.

Oxidați fierul divalent în trivalent:

4FeCO 3 + O 2 + 6H 2 O → Fe(OH) 3 + 4CO 2 + E (energie)

Pe lângă energie, această reacție produce dioxid de carbon, care este legat de substanțe organice.

Pe lângă bacteriile oxidante de fier, există bacterii oxidante de mangan.

Bacteriile cu sulf

Bacteriile cu sulf sunt numite și tiobacterii. Acesta este un grup destul de divers de microorganisme. Există reprezentanți care primesc energie atât de la soare (fototrofi), cât și prin oxidarea compușilor cu sulf redus - bacterii cu sulf violet și verde, unele cianuri.

2S + 3O 2 + 2H 2 O → 2H 2 SO 4 + E

În condiții anaerobe, azotatul este utilizat ca acceptor de hidrogen.

Bacteriile incolore cu sulf (beggiate, thiothrix, achromatium, macromonas, aquaspirillum) trăiesc în corpurile de apă care conțin hidrogen sulfurat. Sunt 100% chimiosintetice. Hidrogenul sulfurat este oxidat:

2H2S + O2 → 2H2O + 2S + E

Sulful produs în urma reacției se acumulează în bacterii sau este eliberat în mediu sub formă de fulgi. Dacă nu există suficientă hidrogen sulfurat, acest sulf poate fi, de asemenea, oxidat (la acid sulfuric, vezi reacția de mai sus).

În loc de hidrogen sulfurat, se pot oxida și sulfurile etc.

Bacteriile nitrificatoare

Reprezentanți tipici: Azotobacter, Nitrosomonas, Nitrosospira.

Bacteriile nitrificatoare trăiesc în sol și în corpurile de apă. Energia este obținută prin oxidarea amoniacului și a acidului azotic și, prin urmare, joacă un rol important în ciclul azotului.

Amoniacul se formează atunci când proteinele putrezesc. Oxidarea amoniacului de către bacterii duce la formarea acidului azotic:

2NH 3 + 3O 2 → HNO 2 + 2H 2 O + E

Un alt grup de bacterii oxidează acidul azotat în acid azotic:

2HNO 2 + O 2 → 2HNO 3 + E

Cele două reacții nu sunt echivalente în ceea ce privește eliberarea de energie. Dacă se eliberează mai mult de 600 kJ în timpul oxidării amoniacului, atunci numai aproximativ 150 kJ sunt eliberați în timpul oxidării acidului azotat.

Acidul azotic din sol formează săruri - nitrați, care asigură fertilitatea solului.

Bacteriile cu hidrogen

Distribuit în principal în sol. Ele oxidează hidrogenul format în timpul descompunerii anaerobe a materiei organice de către microorganisme.

2H2 + O2 → 2H2O + E

Această reacție este catalizată de enzima hidrogenază.

Arhee și bacterii producătoare de metan

Reprezentanți tipici: metanobacterii, metanosarcine, metanococi.

Arheele sunt anaerobi stricti și trăiesc în medii fără oxigen.

Chemosinteza are loc fără participarea oxigenului. Cel mai adesea, dioxidul de carbon este redus la metan cu hidrogen:

CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O + E

Muravyova Elena Leontievna
Denumirea funcției: profesor de biologie
Instituție educațională: MBOU "Școala Gimnazială Nr. 14"
Localitate: orașul Evpatoria, Republica Crimeea
Denumirea materialului: notele de lecție
Subiect:„Compararea proceselor de fotosinteză și chimiosinteză”
Data publicării: 03.03.2018
Capitol: educație completă

Biologie Profil chimic și biologic clasa a X-a.

Lucrarea practică nr. 4

Subiect: „Compararea proceselor de fotosinteză și chimiosinteză”

Ţintă:

1) comparați procesele de fotosinteză și chemosinteză, caracteristicile proceselor de fotosinteză și

chimiosinteză;

2) aflați importanța fotosintezei și chimiosintezei pentru biosferă.

Echipamente si materiale:îndrumări metodologice pentru efectuarea practică

lucrarea nr. 4 „Compararea proceselor de fotosinteză și chemosinteză”, „scheme care reflectă

esența proceselor de fotosinteză și chemosinteză în celulele organismelor, prezentare

"Fotosinteza. Chemosinteza."

Progres:

Luați în considerare schemele propuse de fotosinteză și chemosinteză în celule.

Completați tabelul „Compararea proceselor de fotosinteză și chimiosinteză”.

Caracteristici pentru comparație

Fotosinteză

Chemosinteza

Originea numelui.

Unde în celulă se întâmplă?

Prezența fazelor de lumină și întuneric

proces.

Sursă de energie pentru exerciții fizice

aceste procese.

În ce substanță este stocată energia?

Prezența pigmenților.

Utilizarea oxigenului.

Sursa de carbohidrati.

Produșii finali ai reacțiilor.

Caracteristic organismelor.

Cărui Regat aparțin ei?

organisme.

Metoda de hrănire a organismelor.

Ecuații de reacție.

Numele omului de știință care a descoperit procesul

Rolul biologic al procesului.

Definirea acestor procese.

Semnificația proceselor din biosferă.

Setare meciuri:

A). Oxidați amoniacul

ÎN). Se oxidează fierul divalent în fier feric

E (energie)

E). Oxidarea hidrogenului în substanțe organice

Z). Se oxidează hidrogenul sulfurat la sulf molecular sau la săruri ale acizilor sulfuric

1. Bacteriile de fier 2. Bacteriile cu hidrogen

3. Bacteriile cu sulf

3. Bacteriile nitrofiante.

4. Rezolvați probleme:

1) Determinați masa de oxigen formată în timpul fotosintezei, dacă în timpul acestui proces

Se sintetizează 45 g glucoză. Greutatea moleculară a glucozei este de 180, greutatea moleculară

oxigen – 32.

2) În timpul zilei, o persoană care cântărește 60 kg consumă în medie 30 de litri de oxigen atunci când respiră

(bazat pe 200 cm

la 1 kg de masă într-o oră). Un copac de 25 de ani - plop - în curs de dezvoltare

fotosinteza absoarbe aproximativ 42 kg de dioxid de carbon pe parcursul a 5 luni de primăvară-vară.

Determinați câți dintre acești copaci vor furniza oxigen unei singure persoane.

3) Câtă glucoză este sintetizată în timpul fotosintezei pentru fiecare dintre cele 6

miliarde de locuitori ai Pământului pe an? Într-un an, întreaga vegetație a planetei produce aproximativ 130.000

milioane de tone de zaharuri.

Finalizați sarcinile de testare:

Opțiunea 1.

A1. Fotosinteza este asociată cu:

4) formarea celulozei

A2. Materialul de plecare pentru fotosinteză este

1) proteine și carbohidrați

2) dioxid de carbon și apă

3) oxigen și ATP

4) glucoză și oxigen

A3. Are loc faza ușoară a fotosintezei

1) în grana de cloroplaste

2) în leucoplaste

3) în stroma cloroplastelor

4) în mitocondrii

A4. Energia electronilor excitați în stadiul de lumină este utilizată pentru:

1) sinteza ATP

2) sinteza glucozei

3) sinteza proteinelor

4) descompunerea carbohidraților

A5. Ca rezultat al fotosintezei, cloroplastele produc:

1) dioxid de carbon și oxigen

2) glucoză, ATP și oxigen

3) proteine, grăsimi, carbohidrați

4) dioxid de carbon, ATP și apă

A6. Organismele chimiotrofe includ

1) agenți patogeni ai tuberculozei

2) bacterii lactice

3) bacterii cu sulf

A7. Fotosinteza este asociată cu:

1) descompunerea substanţelor organice în anorganice

2) crearea de substanțe organice din anorganice

3) conversia chimică a glucozei în amidon

4) formarea celulozei

A8. Materialul de plecare pentru fotosinteză este

1) proteine și carbohidrați

2) dioxid de carbon și apă

3) oxigen și ATP

4) glucoză și oxigen

A9. Are loc faza ușoară a fotosintezei

1) în grana de cloroplaste

2) în leucoplaste

3) în stroma cloroplastelor

4) în mitocondrii

1) fotoliza apei

2) formarea glucozei

3) sinteza ATP și NADP H

4) utilizarea CO2

5) formarea O2

6) utilizarea energiei ATP

1) celuloza

2) glicogen

3) clorofilă

6) acizi nucleici

Opțiunea 2.

A1. Energia electronilor excitați în stadiul de lumină este utilizată pentru:

1) sinteza ATP

2) sinteza glucozei

3) sinteza proteinelor

4) descompunerea carbohidraților

A2. Ca rezultat al fotosintezei, cloroplastele produc:

1) dioxid de carbon și oxigen

2) glucoză, ATP și oxigen

3) proteine, grăsimi, carbohidrați

4) dioxid de carbon, ATP și apă

A3. Organismele chimiotrofe includ

1) agenți patogeni ai tuberculozei

2) bacterii lactice

3) bacterii cu sulf

A4. Organismele capabile de fotosinteză includ:

1) chimioautotrofe;

2) fotoautotrofe;

3) mixotrofe;

4) heterotrofe

A5. Sensul biologic al procesului de fotosinteză este formarea:

1) acizi nucleici;

2) proteine;

3) carbohidrați;

A6. Care dintre următoarele organisme sunt capabile de fotosinteză?

1) penicillium și drojdie;

2) bacterii de arin și sulf;

3) ciliati si euglena verde;

4) arțar și cianobacterii

A7. Oxigenul eliberat în timpul fotosintezei se formează în timpul descompunerii:

1) glucoză;

4) proteine.

A8. Ce raze din spectrul solar sunt folosite de plante pentru fotosinteză?

1) roșu și verde;

2) roșu și albastru;

3) verde și albastru;

A9. Ce plastide conțin pigmentul clorofilă?

1) leucoplaste;

2) cloroplaste;

3) cromoplaste;

4) toate plastidele.

ÎN 1. Selectați procesele care au loc în faza luminoasă a fotosintezei

1) fotoliza apei

2) formarea glucozei

3) sinteza ATP și NADP H

4) utilizarea CO2

5) formarea O2

6) utilizarea energiei ATP

LA 2. Selectați substanțele implicate în procesul de fotosinteză

1) celuloza

2) glicogen

3) clorofilă

6) acizi nucleici

Procesul de chemosinteză în biologie este într-un fel un fenomen unic, deoarece este un tip neobișnuit de nutriție bacteriană, bazată pe asimilarea dioxidului de carbon CO 2 datorită oxidării compușilor anorganici. Mai mult, ceea ce este interesant, conform oamenilor de știință, chimiosinteza este cel mai vechi tip de nutriție autotrofă (genul de nutriție în care organismul însuși sintetizează substanțe organice din cele anorganice), care ar fi putut să apară și mai devreme.

Istoria descoperirii chimiosintezei

Ca fenomen biologic, chimiosinteza bacteriană a fost descoperită de biologul rus S. N. Vinogradsky în 1888. Omul de știință a demonstrat capacitatea unor bacterii de a elibera carbohidrați folosind energia chimică. De asemenea, a izolat o serie de bacterii chimiosintetice speciale, printre care cele mai notabile sunt bacteriile cu sulf, bacteriile de fier și bacteriile nitrificante.

Chemosinteza și fotosinteza: asemănări și diferențe

Să ne uităm acum la asemănările dintre chimiosinteză și fotosinteză și diferențele dintre ele.

Asemănări:

Atât chimiosinteza, cât și fotosinteza sunt tipuri de nutriție autotrofă, când organismul secretă substanțe organice din cele anorganice.
Energia unei astfel de reacții este stocată în acid adenozin trifosforic (abreviat ca ATP) și este ulterior utilizată pentru sinteza substanțelor organice.

Diferența dintre fotosinteză și chimiosinteză:

Au o sursă diferită de energie și, ca urmare, reacții redox diferite. În chimiosinteză, sursa primară de energie nu este lumina solară, ci oxidarea anumitor substanțe.
Chemosinteza este caracteristică exclusiv bacteriilor și zonelor.
În timpul chimiosintezei, celulele bacteriene nu conțin clorofilă; în timpul fotosintezei, dimpotrivă, o au.
Sursa de carbon pentru sinteza materiei organice în timpul chemosintezei poate fi nu numai dioxid de carbon, ci și monoxid de carbon (CO), acid formic, acid acetic, metanol și carbonați.

Energia de chimiosinteză

Bacteriile chemosintetice își obțin energia prin oxidarea manganului, fierului, sulfului, amoniacului etc. În funcție de substratul oxidat, bacteriile pe care le-am menționat mai sus și-au primit denumirea: bacterii de fier, bacterii sulfuroase, arhee formatoare de metan, bacterii nitrificante etc. pe.

Importanța chimiosintezei în natură

Chemotrofe - organisme care primesc energie vitală prin chimiosinteză, joacă un rol important în ciclul substanțelor, în special azotul, în special mențin fertilitatea solului. De asemenea, datorită activității bacteriilor chemosintetice, rezerve mari de minereu și salpetru se acumulează în condiții naturale.

Reacții de chemosinteză

Acum să aruncăm o privire mai atentă la reacțiile de chimiosinteză existente; toate diferă în funcție de bacteriile chimiosintetice.

Bacteriile de fier

Acestea includ Leptothrix filamentos și oxidant de fier, Spherotillus, Gallionella și Metallogenium. Ei trăiesc în apele dulci și marine. Datorită reacției de chemosinteză, depozitele de minereu de fier se formează prin oxidarea fierului divalent în fier feric.

4FeCO 3 + O 2 + 6H 2 O → Fe(OH) 3 + 4CO 2 + E (energie)

Pe lângă energie, această reacție produce dioxid de carbon. De asemenea, pe lângă bacteriile oxidante de fier, există și bacterii oxidante de mangan.

Bacteriile cu sulf

Un alt nume pentru ele este tiobacteriile, care sunt un grup foarte mare de microorganisme. După cum sugerează și numele, aceste bacterii obțin energie prin oxidarea compușilor cu sulf redus.

2S + 3O 2 + 2H 2 O → 2H 2 SO 4 + E

Sulful obținut în urma reacției se poate acumula fie în bacterii în sine, fie eliberat în mediu sub formă de fulgi.