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 wytwarza 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 siarkowe utleniające siarkowodór, siarkę pierwiastkową, tiosiarczany (S2O2−3), tetrationiany (S4O2−6) i inne nieorganiczne związki siarki[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]
Inne języki
беларуская: Хемасінтэз
български: Хемосинтеза
Deutsch: Chemosynthese
Ελληνικά: Χημειοσύνθεση
español: Quimiosíntesis
Esperanto: Kemisintezo
euskara: Kimiosintesi
Հայերեն: Քեմոսինթեզ
íslenska: Efnatillífun
ქართული: ქემოსინთეზი
қазақша: Хемосинтез
Kreyòl ayisyen: Chimyosentèz
Кыргызча: Хемосинтез
latviešu: Hemosintēze
македонски: Хемосинтеза
Nederlands: Chemosynthese
português: Quimiossíntese
română: Chemosinteză
русский: Хемосинтез
slovenčina: Chemosyntéza
српски / srpski: Хемосинтеза
svenska: Kemosyntes
Türkçe: Kemosentez
українська: Хемосинтез
Tiếng Việt: Hóa tổng hợp
中文: 化能合成