Біялогія. 11 клас

*Хемасінтэз. Вам вядома, што, акрамя фотааўтатрофаў, сінтэзаваць арганічныя злучэнні з неарганічных здольныя таксама хемааўтатрофы. Прынцыповае адрозненне паміж гэтымі групамі аўтатрофных арганізмаў заключается ў крыніцы энергіі. Фотааўтатрофы для ўтварэння арганічных рэчываў выкарыстоўваюць энергію святла. Для хемааўтатрофаў крыніцай энергіі служаць рэакцыі акіслення неарганічных злучэнняў. Энергія, якая вызваляецца ў выніку гэтых рэакцый, спачатку назапашваецца ў выглядзе АТФ, а потым выкарыстоўваецца для сінтэзу арганічных рэчываў. Такі спосаб жыўлення называецца хемасінтэзам.

Хемасінтэз — спосаб аўтатрофнага жыўлення, пры якім для ўтварэння арганічных злучэнняў выкарыстоўваецца энергія, што выдзяляецца пры акісленні неарганічных рэчываў. Гэты шлях метабалізму адкрыў у канцы XIX ст. расійскі мікрабіёлаг С. М. Вінаградскі. Хемасінтэз характэрны для некаторых груп бактэрый (жалезабактэрый, бясколерных серабактэрый, нітрыфікуючых, вадародных і інш.).

Жалезабактэрыі пашыраны ў салёных і прэсных водах. Яны акісляюць злучэнні двухвалентнага жалеза да трохвалентнага. Напрыклад:

.

Дзякуючы жалезабактэрыям у балотах, на дне мораў і іншых вадаёмаў утвараюцца жалезныя руды.

Бясколерныя серабактэрыі сустракаюцца ў глебе, серных крыніцах, радовішчах серы, сульфідаў і інш. Яны акісляюць серавадарод да малекульнай серы, якая назапашвацца ў клетках бактэрый:

Пры недахопе серавадароду бясколерныя серабактэрыі могуць ажыццяўляць далейшае акісленне серы да сернай кіслаты:

Дзейнасць гэтых мікраарганізмаў спрыяе разбурэнню і выветрыванню горных парод, можа прыводзіць да пашкоджання мураваных і металічных будынкаў. Чалавек выкарыстоўвае бясколерныя серабактэрыі ў працэсах ачысткі сцёкавых вод і для выдзялення розных металаў з руд.

Нітрыфікуючыя бактэрыі жывуць у глебе і вадаёмах. Яны акісляюць аміяк, які ўтвараецца пры гніенні арганічных рэчываў і раскладанні канчатковых прадуктаў азоцістага абмену жывёл і грыбоў (мачавіны, мачавой кіслаты і інш.):

 _,

Пры гэтым утвараюцца азоцістая і азотная кіслоты, аніёны якіх (нітрыт і нітрат) добра засвойваюцца раслінамі ў якасці крыніц азоту.

Вадародныя бактэрыі, як і нітрыфікуючыя, шырока пашыраны ў вадаёмах і глебе. Малекулярны вадарод, які выдзяляецца ў выніку жыццядзейнасці іншых мікраарганізмаў, яны акісляюць да дыгідрамонааксіду:

Вадародныя бактэрыі параўнальна хутка звязваюць вуглякіслы газ і ператвараюць яго ў арганічныя злучэнні. У сувязі з гэтым яны выкарыстоўваюцца для атрымання кармавога і харчовага бялку, а таксама ў сістэмах паглынання СО₂ у замкнутых прасторах (падводных лодках, касмічных караблях).

Хемааўтатрофы з'яўляюцца важным звяном у прыродным кругавароце рэчываў: жалеза, серы, азоту і інш. Яны ўдзельнічаюць у фарміраванні і разбурэнні горных парод, утварэнні глебы і павышэнні яе ўрадлівасці. Хемасінтэзуючыя бактэрыі — адзіныя аўтатрофы, якія напрамую не залежаць ад энергіі Сонца. На ўзроўні ўсёй біясферы іх уклад у вытворчасць арганічных злучэнняў нязначны. Аднак у тых экасістэмах, куды не пранікае сонечнае святло (экасістэмы пячор, акіянічных глыбінь), хемааўтатрофы адыгрываюць важную ролю ў якасці прадуцэнтаў.*