Przebieg chemosyntezy u bakterii – przykłady
Chemosynteza to proces chemii i syntezy, czyli proces biochemiczny, który jest właściwy pewnym mikroorganizmom. Polega na wytwarzaniu – syntezie – substancji organicznych z dwutlenku węgla i wody, kosztem energii dostarczanej przez utlenianie tlenem substancji mineralnych. Takimi substancjami są np. siarkowodór, siarka, amoniak, wodór czy tlenek węgla.
Proces chemosyntezy, czyli syntezy związków organicznych, gdzie źródłem energii są reakcje utleniania substancji nieorganicznych lub zredukowanie połączeń węgla jest przeprowadzany przez bakterie chemosyntetyzujące, czyli chemoautotrofy.
Chemosynteza odgrywa ważną rolę w cyklach biogeochemicznych, czyli obiegach azotu, fosforu czy węgla. Jednak ze względu na małą wydajność udział chemosyntezy w pierwotnej produkcji biomasy Ziemi jest znikomy.
Chemosynteza spotykana jest u bakterii nitryfikacyjnych, bezbarwnych bakterii siarkowych, wodorowych czy żelazistych. Bakterie siarkowe występują m.in. na dnie bagien, które są bogate w związki pokarmowe, ale także w źródłach siarkowodorowych, czy na filtrach oczyszczających ścieki.
W glebie chemosynteza pojawia się w postaci bakterii nitryfikacyjnych, które znajdują się w naturalnych zbiornikach wodnych. Tam, bakterie żelaziste utleniają sole żelazowe na żelazowe.
Chemosyntezę dzieli się na:
- etap utleniania związku chemicznego – etapu będącego odpowiednikiem jasnej fazy fotosyntezy, gdzie energia jest magazynowana w postaci ATP
- etap asymilacji dwutlenku węgla i produkcję związku organicznego – glukozy – jest odpowiednikiem fazy ciemnej fotosyntezy
Bakterie chemosyntetyzujące można podzielić na:
- nitryfikacyjne, czyli takie które utleniają amoniak do azotanów i azotynów
- siarkowe, które utleniają siarkę lub siarkowodór
- żelazowe, które utleniają podwójne sole żelaza do potrójnej cząsteczki soli żelaza
- wodorowe, które utleniają wodór do wody
- metanowe, które utleniają meta do dwutlenku węgla i wody
- tlenkowęglowe (karboksybakterie), które utleniają dwucząsteczkowy tlenek węgla do cztero cząsteczkowego tlenku węgla
