Хемосинтез

Хемосинтез (хемоавтотрофия) — процесс синтеза органических соединений из неорганических (CO2 и др.) за счет химической энергии окисления неорганических веществ (соединения серы, водорода, железа, азота и др.).

К хемосинтезу способны только хемосинтезирующие бактерии: нитрифицирующие, водородные, железобактерии, серобактерии и др. Они окисляют соединения азота, железа, серы и других элементов. Все хемосинтетики — облигатные аэробы, так как используют кислород воздуха.

Нитрифицирующие бактерии окисляют соединения азота:

N-3H3 → (N+3O2) → (N+5O3)

Железобактерии превращают закисное железо в окисное:

Fe+2 → Fe+3

Серобактерии окисляют соединения серы:

H2S-2 → S0 → (S+4O3)2- → (S+6O4)2-

Водородные бактерии окисляют свободный водород до воды:

Н2O → H2+1O

Высвобождающаяся в ходе реакций окисления энергия запасается бактериями в виде молекул АТФ и используется для синтеза органических соединений, который протекает сходно с реакциями темновой фазы фотосинтеза.

Хемосинтезирующие бактерии играют важную роль в биосфере, участвуя в круговороте веществ. Нитрифицирующие бактерии окисляют аммиак, образующийся при гниении органических веществ, до нитратов и нитритов, которые доступны для растений. Серобактерии образуют серные месторождения, участвуют в разрушении горных пород, очистке сточных вод. Железобактерии образуют болотную железную руду Fe(OH)3.