Przebieg chemosyntezy

Innym niż fotosynteza sposobem autotroficznego wytwarzania pokarmu jest chemosynteza. Zachodzi ona u grup bakterii, które czerpią energię potrzebną do asymilacji dwutlenku węgla nie z energii świetlnej, lecz z utleniania prostych substancji nieorganicznych lub organicznych np. metanu, metanolu i mrówczanu. Nazwy bakterii chemosyntezujących związane są najczęsciej z rodzajem utlenianego przez nie związku chemicznego, stąd wyróżnia się: bakterie nitryfikacyjne, które utleniają związki azotu, np. amoniak lub azotany (III), bakterie siarkowe utleniające siarkowodór, siarkę i inne związki siarki, bakterie wodorowe utleniające wodór oraz bakterie żelazowe, utleniające związki żelaza.

Synteza cukrów prostych podczas chemosyntezy

Chemosynteza przebiega w dwóch etapach: Poniżej przedstawiono przebieg chemosyntezy u bakterii nitryfikacyjnych z rodzaju Nitrisomonas. W pierwszym etapie chemosyntezy bakterie te utleniają amoniak do azotanów(III). Jest to reakcja silnie egzoergiczna, a uwolniona w niej energoa służy do wytwarzania siły asymilacyjnej , wykorzystywanej nastepnie w etapie 2. do redukcji dwutlenku węgla. Etam 1. 2 NH3 + 3 O2 → 2 HNO2 + 2 H2O + energia chemiczna
Etam 2. 6 CO2 + 6 H2O →energia chemiczna → C6H12O6 + 6 O2 U pozostałych grup bakterii etap 1. chemosyntezy umożliwia pozyskiwanie energii przez utlenianie innych związków, a etap 2. zachodzi zgodnie z równaniem przedstawionym powyżej.

Znaczenie chemosyntezy

W porównaniu z fotosyntezą proces chemosyntezy nie ma dużego znaczenia w produkcji materii organicznej. W jego trakcie jednak związki toksyczne dla organizmów żywych zostają przekształcone w związki nietoksyczne, często niezbędne dla roślin. Np. w wyniku chemosyntezy jednej z grup bakterii nitryfikacyjnych toksyczny amoniak jest utleniany do wykorzystywanych przez rośliny azotanów. Chemosynteza odgrywa więc istotną rolę w porcesie krążenia pierwiastków w przyrodzie.