Хемосинтез, примеры хемосинтетических бактерий

Другой группой автотрофных организмов являются хемосинтезирующие бактерии, которые в качестве источника энергии для синтеза органических соединений из неорганических используют энергию ОВР.

Хемосинтез открыл в 1889–1890 гг. русский микробиолог С. Н. Виноградский.

Суть процесса заключается в том, что хемосинтезирующие бактерии окисляют различные неорганические вещества (водород, сероводород, аммиак, оксид железа и др.), а энергия, выделившаяся при этом, запасается в форме АТФ.

Примеры хемосинтезирующих бактерий:

  1. Бесцветные серобактерии обитают в водоемах, богатых сероводородом. Энергию, необходимую для синтеза органических веществ они извлекают, окисляя сероводород:
  2. 2H2S + O2 → 2H2O + 2S +E

  3. Выделяющаяся свободная сера накапливается в клетках бактерий. Если сероводорода не достаточно, то бесцветные серобактерии могут окислять свободную серу до серной кислоты:
  4. 2S + 3O2 + 2H2O → 2H24 +E

  5. Нитрифицирующие бактерии широко распространены в почве и водоемах. Они окисляют аммиак и азотистую кислоту до азотной кислоты. Бактерии, которые окисляют аммиак, выделяющийся при гниении белков, до азотистой кислоты называются нитросомонас:
  6. 2NH3+ 3O2 → 2HNO2 + 2H2O+E

  7. Другая группа нитрифицирующих бактерий (нитробактер) окисляет азотистую кислоту до азотной кислоты:
  8. 2HNO2 + O2 → 2HNO3+E

  9. Железобактерии во множестве обитающие в болотной воде окисляют двухвалентное железо до трехвалентного железа. Этот процесс имеет большое значение для образования железных руд.
  10. 4FeO + 3O2 → 2Fe2O3+E

Хемосинтетические бактерии играют важную роль в круговороте веществ в биосфере. Азотфиксирующие бактерии единственные организмы на Земле, которые усваивают свободный азот атмосферы и вовлекают его в круговорот веществ. Примером таких бактерий являются клубеньковые бактерии, поселяющиеся в клубеньках на корнях бобовых растений. В круговороте азота также большое значение имеют нитрифицирующие бактерии. Бактерии, окисляющие соединения железа и марганца, имеют значение для отложения железных и марганцевых руд.