Хемосинтез. Роль хемосинтезирующих бактерий на Земле

Хемосинтез — это процесс синтеза органических соединений за счет химической энергии не­органических соединений.

Данный процесс был открыт выдающимся русским ученым С.Н. Виноградским в 1887 го­ду. К группе хемосинтетиков (хемотрофов) относятся в основном бактерии: нитрифицирующие, серобактерии, железобактерии и др. Они используют энергию окисления соединений азота, серы, ионов железа соотвественно. При этом донором электронов выступает не вода, а другие неоргани­ческие вещества.

Так, нитрифицирующие бактерии окисляют образованный из атмосферного азота азотфиксирующими бактериями аммиак до нитритов и нитратов:

2NH₃ +30₂ → 2HNO₂ + 2Н₂0 + 663 кДж,

2HN0₂ + 0₂ →2HN0₃ + 192 кДж.

Серобактерии окисляют сероводород до серы, а в некоторых случаях и до серной кислоты:

H₂S + 0₂ → 2Н₂0 + 2S + 272 кДж,

2S + 30₂ + Н₂0 → H₂S0₄ + 483 кДж.

Железобактерии окисляют соли железа:

4FeC0₃ + 0₂ + 6Н₂0 →4Fe(OH)₃ + 4С0₂ + 324 кДж.

Водородные бактерии способны окислять молекулярный водород:

2Н₂ + 0₂ → 2Н₂0 + 235 кДж.

Источником углерода для синтеза органических соединений у всех автотрофных бактерий вы­ступает углекислый газ.

Хемосинтезирующие бактерии наиболее значительную роль играют в биогеохимических цик­лах химических элементов в биосфере, так как в процессе их жизнедеятельности образовались залежи многих полезных ископаемых. Кроме того, они являются источниками органического ве­щества на планете, т. е. продуцентами, а также делают доступным и для растений, и для других организмов целый ряд неорганических веществ.