Підручник з Біології. 9 клас. Задорожний - Нова програма

17. Хемосинтез

У курсі біології рослин ви вивчали, зокрема, й бобові. Пригадайте, чому вирощування бобових підвищує родючість ґрунту. У попередньому параграфі ви розглянули особливості фотосинтезу. Звідки рослини беруть енергію для реакцій цього процесу?

Основні принципи й різновиди хемосинтезу

Хемосинтезом називають процес утворення органічних речовин з неорганічних, який відбувається за рахунок енергії хімічних реакцій. Це реакції окиснення, які відбуваються у клітинах мікроорганізмів. Такий принцип роботи відрізняє хемосинтезуючі організми від фотосинтезуючих, оскільки останні використовують як джерело енергії сонячне проміння, а не хімічні реакції.

Хемосинтезуючі організми поділяють на групи за тими реакціями, які вони використовують. Для одержання енергії мікроорганізми можуть використовувати реакції окиснення водню або сполук Нітрогену, Феруму чи Сульфуру.

Наприклад:

Хемосинтезуючі мікроорганізми

Нітрифікуючі бактерії (мал. 17.1) окиснюють амоніак та його сполуки до нітритів і нітратів. Зазвичай цей процес здійснюють два види бактерій. Перший окиснює амоніак до нітритів, а другий — нітрити до нітратів.

Залізобактерії здійснюють окиснення Fе²⁺ до Fe³⁺. Унаслідок їхньої діяльності утворюється ферум(ІІІ) оксид Fe₂O₃. Цю сполуку бактерії відкладають у своїй слизовій капсулі.

Нітрифікуючі бактерії

Сіркобактерії

Залізобактерії

Мал. 17.1. Хемосинтезуючі мікроорганізми

Скупчення живих організмів біля «чорного палія»

Результати життєдіяльності залізобактерій у водогонних трубах

Мал. 17.2. Наслідки діяльності хемосинтезуючих бактерій

Сіркобактерії окиснюють сірководень до сірки і далі до солей сульфатної кислоти. Водневі бактерії використовують водень, який утворюється внаслідок розкладання залишків організмів іншими бактеріями. Цей водень вони окиснюють, а отриману енергію використовують для перетворення СO₂ на метан та інші органічні сполуки.

Біологічне значення і планетарна роль хемосинтезу

Хемосинтезуючі організми відіграють дуже важливу роль у колообігу таких елементів, як Нітроген, Сульфур і Ферум. Вони продукують органічні речовини там, де фотосинтез неможливий. Так, глибоко на дні океанів існують справжні «оази життя» навколо «чорних паліїв». «Чорні палії» — це підводні гарячі джерела, вода яких насичена сполуками Сульфуру. Сіркобактерії використовують ці сполуки для свого росту. А ними живляться інші живі організми (мал. 17.2).

Залізобактерії стали справжніми творцями корисних копалин. Більшість покладів залізних руд створено завдяки мільйонам років діяльності цих мікроорганізмів. А водневі бактерії живуть у ґрунтах і відіграють важливу роль у процесах перетворення речовин, які там відбуваються.

Хемосинтезом називають процес утворення органічних речовин з неорганічних, який відбувається за рахунок енергії хімічних реакцій. Хемосинтезуючі організми поділяють на групи за тими реакціями, які вони використовують. Для одержання енергії мікроорганізми можуть використовувати реакції окиснення водню або сполук Нітрогену, Феруму чи Сульфуру. Ці мікроорганізми відіграють важливу роль у природі.

Перевірте свої знання

1. Що таке хемосинтез? 2. Яке значення в природі має хемосинтез? 3. Порівняйте між собою процеси хемосинтезу й фотосинтезу. 4. Яке значення має хемосинтез для людини? 5*. Чому хемосинтез менш поширений серед живих організмів, ніж фотосинтез?