Što je kemosinteza? Koja je njegova sličnost s fotosintezom?

U ovom ćemo članku razmotriti koji su organizmi kemosinteza. Ovo je jedan od načina prehrane živih organizama, koji se u nekim bakterijama nalazi u prirodi.

Metode hranjenja organizama

Da bismo shvatili što je kemosinteza, prvo je potrebno zapamtiti koje metode prehrane koriste različiti organizmi. Na toj se osnovi razlikuju dvije skupine bića: hetero- i autotrofi. Prve osobe mogu jedu samo gotove organske tvari. Proteini, masti i ugljikohidrati apsorbiraju i transformiraju pomoću specijaliziranih vakuola ili organa probavnog sustava. Heterotrofi su životinje, gljive, neke bakterije.

Vrste autotrofova

Autotrofični organizmi sintetiziraju same organske tvari, koje se kasnije koriste za provedbu različitih vitalnih procesa. Ovisno o izvoru energije koji se koristi, razlikuju se još dvije skupine organizama. Ova fotografija i hemotrophs. Predstavnici prvog od njih su biljke. Oni sintetiziraju ugljikohidrate u glukozu tijekom fotosinteze. Taj se proces javlja samo u zelenim plastidama kloroplasta u prisutnosti sunčeve svjetlosti, vode i ugljičnog dioksida. Hemotrofi su neke bakterije. Za sintetizaciju organske tvari, oni trebaju različite kemijske spojeve, koje one oksidiraju. Sličnosti fotosinteze i kemosinteze su sposobnost organizama da samostalno oblikuju tvari koje su im potrebne, dobivajući iz okoliša ugljik, vodu i mineralne soli.

Khemosintetska: definicija koncepta i povijest otkrića

Pogledajmo to detaljnije. Što je kemosintetizirane? Ovo je jedan od načina autotrofne prehrane, kod kojeg dolazi do procesa oksidacije mineralnih spojeva za sintezu organskih spojeva. Sada saznajte koji su organizmi kemosinteza. Takva jedinstvena sposobnost prirode posjeduje samo određene vrste prokariota. Taj je proces otkrio ruski mikrobiolog Sergej Nikolayevich Vinogradsky krajem 19. stoljeća. Radim u laboratoriju Anton de Bari u Strasbourgu, proveo je iskustvo u dobivanju energije kroz oksidaciju sumpora. Organizmi koji su sposobni provesti taj kemijski proces, nazvao je anorgoksidantami. Tijekom svog istraživanja, znanstvenik je uspio otvoriti i bakterije koje fiksiraju dušik. Prije otkrića procesa kemosinteze, samo fotosintetske biljke i plavo-zelene alge pripisuju se autotrofnim organizmima.

Razlike i sličnosti fotosinteze i kemosinteze

Oba tipa autotrofne prehrane su plastična razmjena ili asimilacija. To znači da tijekom ovih procesa dolazi do formiranja organskih tvari i razmjene plinova. Početni reagensi su mineralni spojevi. Fotografija i kemosinteza su načini vježbanja ciklus supstanci u biosferi. Sve vrste autotrofova pružaju ne samo za sebe, već i druge organizme potrebne za život. Na primjer, tijekom fotosinteze kisik se oslobađa. Potrebno je da sva živa bića udahnete. I hemotrofično nitrificirajuće bakterije pretvoriti atmosferski dušik u stanje u kojem se biljke mogu asimilirati.

No, postoji niz razlika između ovih vrsta hrane. Kekosinteza se javlja u bakterijskim stanicama koje ne sadrže zeleni pigment klorofila. A za oksidaciju koriste spojeve samo nekoliko tvari: sumpor, dušik, vodik ili željezo. Ova metoda ishrane je osobito važna u onim mjestima gdje sunčeva svjetlost nije dostupna. Dakle, u velikim dubinama mogu živjeti samo hemotrophi. Za proces fotosinteze, solarna energija je preduvjet. Štoviše, u biljkama taj se proces pojavljuje samo u specijaliziranim stanicama koje sadrže klorofil zelenog pigmenta. Drugi preduvjet za fototrofnu ishranu je prisutnost ugljičnog dioksida.

Bakterije željeza

Ono što je kemosinteza može se uzeti u obzir primjerom bakterija koje se transformiraju spojevi željeza. Njihovo otkriće također pripada SN Vinogradsky. U prirodi, oni su široko rasprostranjeni u slatkim i slanim vodama. Bit njihove kemosinteze sastoji se u promjeni valencije željeza od dva do tri. Istodobno se oslobađa mala količina energije. Stoga, željezne bakterije moraju intenzivno provesti taj proces.

Budući da su bakterije jedan od najstarijih organizama, kao rezultat njihove vitalne aktivnosti na planetu, nastaju velike količine željeza i mangana. U industriji se ti prokarioti koriste za proizvodnju čistog bakra.

sumporne bakterije

Ovi prokarioti su obnovljeni sumpornih spojeva. Proces kemosinteze otkrio se na istraživanju tih organizama. Za oksidaciju, ova vrsta bakterija koristi sumporovodik, sulfide, sulfate, poliionate i druge tvari. A neki prokarioti ove skupine akumuliraju elementarni sumpor tijekom kemosinteze. To se može dogoditi i u stanicama i izvan njih. Ta se sposobnost koristi za rješavanje problema dodatnog prozračivanja i kiseljenja tla.

Prirodno stanište bakterija sumpora je svježa i slane vode. Postoje slučajevi simbioze tih organizama s cjevastim crvima i mekušcima koji žive u mulju i dnu zoni.

Bakterije koje fiksiraju dušik

Važnost kemosinteze u prirodi uvelike je određena aktivnošću prokariota za fiksiranje dušika. Većina ih živi na korijenima mahunarki i žitaricama. Njihovo zajedništvo je obostrano korisno. Biljke nude prokariote s ugljikohidratima, koji su sintetizirani tijekom fotosinteze. A bakterije proizvode dušik, što je neophodno za puni razvoj korijenskog sustava.

Prije otkrića vrijednih svojstava ove vrste, vjerovalo se da lišeni lukovi posjeduju jedinstvenu sposobnost. Kasnije je otkriveno da biljke ne izravno sudjeluju u procesu fiksacije dušika, ali postupak provode bakterije koje žive u njihovim korijenima.

Ova vrsta prokariota provodi dvije vrste kemijskih reakcija. Kao rezultat toga, amonijak se pretvara u nitrate. Rješenja tih tvari ulaze u biljku uz pomoć korijenskog sustava. Takve bakterije nazivaju se nitrificirajući. Druga grupa sličnih prokariota pretvara nitrate u plin dušik. Nazvane su denitrificirajućim sredstvima. Kao rezultat njihove kombinirane aktivnosti, kontinuirani ciklus ovog kemijskog elementa javlja se u prirodi.

Bakterije koje fiksiraju dušik prodiru u korijenje biljaka na mjestima oštećenja tkiva ili kroz dlaku usisne zone. Jednom kada su unutar, prokariotske stanice počinju aktivno podijeliti, što rezultira brojnim izbočinama. Vidljive su golim okom. Osoba koristi svojstvo bakterija za fiksiranje dušika kako bi se tlo dala prirodnim nitratima, što dovodi do povećanja prinosa.

Priroda i kemosinteza

Uloga kemosinteze u prirodi teško je precijeniti. Proces oksidacije anorganskih spojeva u prirodi je važna komponenta općeg ciklusa tvari u biosferi. Relativna neovisnost kemotrofova iz energije sunčeve svjetlosti čini ih jedini stanovnici dubokih morskih udubina i raskopanih zona oceana.

Amonijak i sumporovodik, koji se prerađuju ovim prokariotima, otrovni su tvari. U ovom slučaju vrijednost kemosinteze je neutralizirati ove spojeve. U znanosti je poznat izraz podzemna biosfera. Formiraju ga samo organizmi koji ne trebaju svjetlost ili kisik za život. Ova jedinstvena svojstva posjeduju anaerobne bakterije.

Dakle, u članku smo shvatili što je kemosinteza. Bit ovog procesa je oksidacija anorganskih spojeva. Chemosintetski organizmi su neke vrste prokariota: sumpor, željezne bakterije i fiksiranje dušika.

Kemosinteza je proces pomoću kojeg pojedini organizmi koriste kemijsku energiju za sintezu organskih spojeva. Ovaj proces, koji se odvija u nekim bakterijama i arhejima, omogućuje tim organizmima da proizvode hranu bez svjetlosti kao izvora energije, što je suprotnost fotosintezi.

Sličnost između kemosinteze i fotosinteze leži u činjenici da oba procesa proizvode organske spojeve koji su neophodni za održavanje života. Međutim, glavna razlika između ova dva procesa je u izvoru energije koji se koristi za sintezu organskih spojeva. Kod fotosinteze, biljke koriste sunčevu svjetlost kao izvor energije, dok organizmi koji provode kemosintezu koriste kemijske reakcije kao izvor energije.

Postoje različiti tipovi kemosinteze, ali najpoznatiji primjeri se odnose na bakterije koje žive u ekstremnim uvjetima, poput dubokih oceana ili geotermalnih izvora. Ove bakterije koriste vodikov sulfid, željezne spojeve ili amonijevu sol kao izvore energije za sintezu organskih spojeva.

Kemosinteza ima važnu ulogu u održavanju ekosustava na Zemlji, pružajući hranu i energiju za druge organizme. Također, proučavanje kemosinteze može nam pomoći u razumijevanju mogućnosti života na drugim planetima gdje bi moglo biti kemijskih reakcija, ali nedostatak sunčeve svjetlosti.

Što je kemosinteza?

Kemosinteza je proces stvaranja energije u organizmima koji se odvija putem kemijskih reakcija. Ovaj metabolizam je upravljan stvaranjem energije iz neorganskih tvari, kao što su minerali ili plinovi, umjesto iz svjetlosti kao što je slučaj kod fotosinteze.

U kemotrofnim organizmima, poput bakterija i arheja, kemosinteza je način preživljavanja koji omogućuje da organizmi izvlače energiju iz okoline koja nema sunčeve svjetlosti. Kemosinteza koristi kemijske reakcije da bi proizvela ATP, molekulu koja nosi energiju i omogućuje sve kemijske procese u organizmu.

Kako radi kemosinteza?

U kemosintezi, organizmi koriste razne tvari, kao što su vodikov sulfid, amonijak ili željezo, koje mogu biti obilne u njihovom okruženju. Ove tvari se razgrađuju pomoću enzima kako bi se oslobodila energija. Nastali otpadni produkti se vraćaju u okoliš, dok se energija koristi za sintezu ATP-a.

Kemosinteza je slična fotosintezi po tome što oba procesa proizvode energiju koja se koristi za metabolizam organizma. Međutim, kako fotosinteza koristi svjetlost kao izvor energije, dok kemosinteza koristi kemijske reakcije, ovi procesi se razlikuju u načinu proizvodnje energije.

Kemosinteza često ima ključnu ulogu u ekosustavima dubokoga mora i drugim ekstremnim okruženjima koja nemaju pristup sunčevom svjetlu. Ovaj proces omogućuje organizmima da opstanu i rasprostranjuju se u tim neljubaznim uvjetima.

Definicija i objašnjenje

Kemosinteza je proces proizvodnje organskih molekula iz anorganskih supstanci pomoću hemijske energije. Ovaj proces se obično javlja kod nekih bakterija i arheja koje koriste hemikalije poput sumpora, željeza ili amonijaka kao izvora energije za stvaranje hrane.

Sličnost kemosinteze sa fotosintezom leži u tome što oba procesa proizvode organsku materiju, ali se razlikuju u izvoru energije i vrsti organizma koji ih koristi.

U fotosintezi, biljke koriste sunčevu energiju za pretvaranje ugljen-dioksida i vode u glukozu i kiseonik. Ovaj proces se odvija u specifičnim organelima biljnih ćelija koji se nazivaju hloroplasti.

U kemosintezi, bakterije i arheje koriste hemijske reakcije kao izvor energije za proizvodnju hrane. Ove reakcije se odvijaju u specijalizovanim stanicama koje se nazivaju kemozomi, koje imaju enzime koji kataliziraju hemijske reakcije.

Primer kemosinteze u prirodi je proces koji se javlja na dnu okeana, u tzv. hidrotermalnim izvorima. Bakterije koje žive u okolini ovih izvora koriste sumpor kao izvor energije da bi proizvele organske molekule koje koriste za svoju ishranu.

Kako funkcionira kemosinteza?

Kemosinteza je proces u kojem organizmi koriste kemijsku energiju za proizvodnju organskih molekula. Ovaj proces je temeljno drugačiji od fotosinteze, ali ima neke sličnosti.

Glavna razlika između kemosinteze i fotosinteze je izvor energije koji se koristi. Dok fotosinteza koristi sunčevu svjetlost za stvaranje energije, kemosinteza koristi kemijske reakcije. Ovi kemijski izvori energije variraju ovisno o organizmu koji obavlja kemosinteze.

U velikom broju mikroorganizama, kemosinteza se događa koristeći energiju koja dolazi iz oksidacije kemijskih spojeva, kao što su vodikov sulfid ili amonijak. Ovi mikroorganizmi se nazivaju kemotrofima, a mogu se pronaći u ekstremnim ili uvjetima s malo sunčeve svjetlosti, kao što su dubine oceana ili geotermalni izvori.

Kemosinteza se odvija kroz složene biokemijske reakcije u stanicama organizma. Ovi organizmi koriste enzime kako bi katalizirali kemijske reakcije koje pretvaraju kemijske spojeve u energiju koju mogu koristiti za proizvodnju organskih molekula poput šećera.

Ova energija se zatim koristi za proizvodnju ATP-a, koji je univerzalni izvor energije u stanicama živih organizama. ATP se koristi za obavljanje različitih metaboličkih procesa unutar organizma.

Dok fotosinteza stvara kisik kao nusproizvod, mnogi oblici kemosinteze stvaraju sumpor ili vodikov sulfid kao nusproizvod.

Slično fotosintezi, kemosinteza igra važnu ulogu u održavanju života na Zemlji. Organizmi koji izvode kemosintezu osiguravaju hranu i energiju za druge organizme u ekosustavu, kao i stvaranje važnih kemijskih spojeva.

Zahvaljujući kemosintezi, organizmi mogu preživjeti i napredovati čak i u uvjetima u kojima je sunčeva svjetlost ograničena ili nepostojeća.

Kemosinteza je fascinantan proces koji prikazuje bogatstvo i raznolikost života na Zemlji, kao i njegovu prilagodljivost na različite uvjete okoline.

Koja je njegova sličnost s fotosintezom?

Kemosinteza i fotosinteza su dva procesa koji su slični u smislu da oboje koriste svjetlost kao izvor energije za proizvodnju hrane. Fotosinteza se događa u biljkama i nekim vrstama algi, dok kemosinteza se javlja u bakterijama i drugim mikroorganizmima.

Glavna sličnost između ova dva procesa je da oba koriste energiju za pretvaranje ugljičnog dioksida (CO2) i vode (H2O) u organske spojeve, kao što su šećeri. Oba procesa također koriste enzime za kataliziranje kemijskih reakcija koje se odvijaju tijekom sinteze hrane.

Iako se fotosinteza oslanja na sunčevu svjetlost, kemosinteza koristi kemijsku energiju dobivenu iz reakcija s neorganskim tvarima, kao što su vodik sulfid (H2S) ili željezne spojine. Ova energija se koristi za proizvodnju adenosin trifosfata (ATP), koji je glavna energetska valuta stanica.

Dok fotosinteza proizvodi kisik kao nusproizvod, kemosinteza proizvodi sumpor ili željezo kao nusproizvod. Ova razlika u proizvodima nusproizvoda odražava razlike u kemijskim reakcijama koje se događaju tijekom ova dva procesa.

Unatoč svojim razlikama u izvoru energije i proizvodima nusproizvoda, kako fotosinteza, tako i kemosinteza su ključni procesi koji održavaju život u raznim ekosustavima. Oba procesa proizvode hranu i kisik koji su potrebni drugim organizmima za preživljavanje.

Ukratko, njihova sličnost sastoji se u tome da oboje koriste energiju za proizvodnju hrane, ali imaju različite izvore energije i proizvode različite nusproizvode, ovisno o vrsti organizma koji ih provodi.

Proces proizvodnje energetskih molekula

Proces proizvodnje energetskih molekula podrazumijeva stvaranje tih molekula izvan stanica biljaka pomoću kemosinteze. Ovaj proces, sličan fotosintezi, koristi kemikalije za proizvodnju energije umjesto svjetla. Kemosinteza je proces koji se odvija u specijaliziranim mikroorganizmima koji žive u ekstremnim uvjetima, kao što su duboki oceani ili udaljena vruća ili hladna okruženja.

U kemosintezi, mikroorganizmi koriste kemijske reakcije da bi proizveli energiju koju apsorbiraju iz tvari koje se nalaze u njihovom okruženju. Uglavnom se koristi vodik sulfid ili metan kao izvor energije, koji se pretvara u organske spojeve, poput glukoze, kroz složene kemijske procese.

Ova stvorena energija se zatim koristi za sintezu ATP-a (adenozin trifosfata), koji je energetski nosač u stanicama. ATP se koristi kao gorivo za različite metaboličke procese u organizmu. Slično kao u fotosintezi, kemosinteza je vitalni proces koji podržava život u ekstremnim okolišima gdje su svjetlost i fotosinteza ograničeni.

Ukratko, proces proizvodnje energetskih molekula kemosintezom omogućava organizmima da prežive u nepogodnim uvjetima pružajući im mogućnost da proizvode vlastitu energiju iz kemikalija u njihovom okruženju. Ova vrsta metabolizma igra ključnu ulogu u održavanju života u ekstremnim okruženjima i pruža nam korisne uvide u raznolikost života na našem planetu.

Upotreba elektronskih transportnih lanaca

Elektronski transportni lanci su crucialni za kemosintezu, proces koji je sličan fotosintezi. Kemosintezu koriste organizmi koji nisu sposobni za fotosintezu kako bi dobili energiju iz kemijskih reakcija.

U kemosintezi, elektronski transportni lanci se koriste za prenošenje elektrona i generiranje ATP-a, molekule koja je glavni izvor energije u stanicama. Elektroni se prenose kroz lance enzima koji su ugrađeni u membrane staničnih organela. Ovi lanci su slični onima koji se koriste u fotosintezi, ali koriste različite izvore elektrona.

U procesu kemosinteze, elektroni se prenose s jedne molekule na drugu, stvarajući gradijent električnog potencijala. Ovaj gradijent se koristi za generiranje ATP-a, koji se zatim koristi za pogon kemijskih reakcija u stanicama. Na taj način, organizmi koji koriste kemosintezu mogu dobiti energiju iz kemijskih reakcija umjesto iz sunčeve svjetlosti kao što to čine organizmi koji koriste fotosintezu.

Usporedba s fotosintezom

Unatoč sličnosti s fotosintezom, kemosinteza se razlikuje u izvorima energije i kemikalijama koje se koriste. Dok fotosinteza koristi sunčevu svjetlost kao izvor energije i koristi CO2 i vodu za proizvodnju hranjivih tvari, kemosinteza koristi kemijske reakcije na njegovim izvorima energije i koristi anorganske molekule poput vodika sulfida ili amonijaka za proizvodnju hranjivih tvari.

Unatoč tim razlikama, obje kemosinteza i fotosinteza imaju zajednički cilj - proizvesti energiju koja potiče metaboličke procese u stanicama. Elektronski transportni lanci su ključni elemenat oba procesa jer omogućuju prijenos elektrona i generiranje energije koja se može koristiti unutar stanice.

"Upit-odgovor:"