Хемосинтез – процесс синтеза органических соединений из неорганических ( СО2 ) за счёт химической энергии , выделяющейся в результате окисления различных неорганических веществ : аммиака , сероводорода , серы , водорода и соединений азота ( в отличие от фотосинтеза , при котором источником энергии является солнечный свет )
· Источником водорода для восстановления углекислого газа в ходе хемосинтеза является вода
· Хемосинтез открыт русским учёным С. Н. Виноградским в 1887 г.
· Хемосинтез осуществляют аэробные бактерии , усваивающие СО2
· Наибольшее значение имеют нитрифицирующие бактерии , способные окислять аммиак , образующийся при гниении органических остатков , сначала до азотистой , а затем до азотной кислоты :
2NН3 + О2 = 2НNО2 + 2Н2О + 663кДж
2НNО2 + О2 = 2НNО3 + 143кДж
q Этот процесс сопровождается выделением энергии
q Азотная кислота , реагируя с минеральными соединениями почвы , образует нитраты , которые хорошо усваиваются растениями
· Бесцветные серобатерии окисляют сероводород и накапливают в своих клетках серу :
2Н2S + О2 = 2Н2О + 2S + 272 кДж
q При недостатке сероводорода бактерии производят дальнейшее экзотермическое окисление серы до серной кислоты
2S + 3О2 + Н2О = 2Н2SО4 + 636кДж
· Железобактерии окисляют двухвалентное железо до трёхвалентного:
4FеСО3 + О2 + 6Н2О = 4 Fе(ОН)3 + 4СО2 + 324кДж
· Водородные бактерии используют энергию , выделяющёюся при окислении молекулярного водорода
2Н + О2 = 2Н2О + 235кДж
· Высвобождающаяся в ходе реакций окисления энергия запасается бактериями - хемосинтетиками в виде молекул АТФ и используется для синтеза органических соединений ( восстановления СО2 до органических веществ ) , который протекает сходно с реакциями темновой фазы фотосинтеза ( цикл Кальвина )