Kemosentez Tanımı ve Örnekleri

Kemosentez, karbon bileşiklerinin ve diğer moleküllerin dönüştürülmesidir organik bileşiklere. Bu biyokimyasal reaksiyonda, metan veya hidrojen sülfür veya hidrojen gazı gibi inorganik bir bileşik, oksitlenmiş enerji kaynağı olarak hareket etmek. Buna karşılık, enerji kaynağı fotosentez (karbondioksit ve suyun glikoz ve oksijene dönüştürüldüğü reaksiyonlar dizisi) prosese güç vermek için güneş ışığından enerji kullanır.

Mikroorganizmaların inorganik bileşikler üzerinde yaşayabileceği fikri Sergei Nikolaevich Vinogradnsii tarafından önerildi. (Winogradsky) 1890 yılında, azot, demir veya kükürt. Hipotez, derin deniz dalgıç Alvin tüp solucanları ve çevresindeki diğer yaşamı gözlemlediğinde 1977'de doğrulandı. hidrotermal menfezler Galapagos Rift. Harvard öğrencisi Colleen Cavanaugh, tüp solucanlarının kemosentetik bakterilerle ilişkileri nedeniyle hayatta kaldığını doğruladı ve önerdi. Kemosentezin resmi keşfi Cavanaugh'a aittir.

Elektron donörlerinin oksidasyonu ile enerji alan organizmalara kemotrop denir. Moleküller organikse, organizmalara kemoorganotrop denir. Moleküller inorganik ise, organizmalar kemolithotroph terimleridir. Buna karşılık, güneş enerjisi kullanan organizmalara fototrof denir.

Kemoautotroflar enerjilerini kimyasal reaksiyonlardan alır ve organik bileşikleri karbondioksitten sentezler. Kemosentez için enerji kaynağı element sülfür, hidrojen sülfür, moleküler hidrojen, amonyak, manganez veya demir olabilir. Kemoautotrof örnekleri arasında derin deniz menfezlerinde yaşayan bakteriler ve metanojenik arkea yer alır. "Kemosentez" sözcüğü, inorganik moleküllerin ototroflar (kemolitotoototrofi) ile oksidasyonu yoluyla enerji üretimini tanımlamak için ilk olarak 1897'de Wilhelm Pfeffer tarafından üretilmiştir. Modern tanım altında kemosentez, kemoorganoautotrofi yoluyla enerji üretimini de tanımlar.

Kemoheterotroflar karbonu organik bileşikler oluşturacak şekilde sabitleyemezler. Bunun yerine, inorganik enerji kaynaklarını kullanabilirler. kükürt (kemolotoheterotroflar) veya proteinler, karbonhidratlar ve lipitler (kemoorganoheterotroflar) gibi organik enerji kaynakları.

Kemosentez hidrotermal menfezler, izole mağaralar, metan klatratlar, balina düşmeleri ve soğuk sızıntılarda tespit edilmiştir. Sürecin Mars yüzeyinin ve Jüpiter'in moon Europa'nın altındaki yaşama izin verebileceği varsayılmıştır. yanı sıra güneş sistemindeki diğer yerler. Kemosentez, oksijen varlığında ortaya çıkabilir, ancak gerekli değildir.

Bakteriyel ve arkeye ek olarak, bazı büyük organizmalar kemosenteze dayanır. Buna iyi bir örnek, derin hidrotermal menfezleri çevreleyen çok sayıda bulunan dev tüp solucanıdır. Her solucan, trophosome adı verilen bir organda kemosentetik bakterileri barındırır. Bakteriler, hayvanın ihtiyaç duyduğu beslenmeyi üretmek için sülfürü solucan ortamından oksitler. Enerji kaynağı olarak hidrojen sülfür kullanılarak kemosentez reaksiyonu:

Ferforje Sehpa Modelleri 12₂S + 6 CO₂ → C₆'H₁₂Ö₆ + 6 H₂O + 12 S

Bu fotosentez yoluyla karbonhidrat üretme reaksiyonuna çok benzer, ancak fotosentez kemosentez katı sülfür verirken oksijen gazı salar. Sarı kükürt granülleri, reaksiyonu gerçekleştiren bakteri sitoplazmasında görülebilir.

Kemosentezin bir başka örneği, okyanus tabanının tortusunun altındaki bazaltta yaşayan bakterilerin bulunduğu 2013 yılında keşfedildi. Bu bakteriler bir hidrotermal havalandırma ile ilişkili değildi. Bakterilerin kaya banyo yapan deniz suyunda minerallerin azaltılmasından hidrojen kullanmaları önerildi. Bakteriler, metan üretmek için hidrojen ve karbondioksiti reaksiyona sokabilir.

"Kemosentez" terimi çoğunlukla biyolojik sistemlere uygulanırken, daha genel olarak, reaktanlar. Aksine, reaksiyonlarını kontrol etmek için moleküllerin mekanik manipülasyonuna "mekanosentez" denir. Hem kemosentez hem de mekanosentez, yeni moleküller ve organik moleküller dahil olmak üzere karmaşık bileşikler oluşturma potansiyeline sahiptir.

• Campbell, Neil A., vd. Biyoloji. 8th ed., Pearson, 2008.
• Kelly, Donovan P. ve Ann P. Odun. “Kemolithotrofik Prokaryotlar.” Prokaryotlar, Martin Dworkin ve diğerleri, 2006, s. 441-456.
• Schlegel, H.G. “Kemo-Ototrofinin Mekanizmaları.” Deniz Ekolojisi: Okyanuslarda ve Kıyı Sularında Yaşam Üzerine Kapsamlı, Bütünleşik Bir İnceleme, Otto Kinne, Wiley, 1975, s. 9-60.
• Somero, Gn. “Hidrojen Sülfürün Simbiyotik Sömürüsü.” fizyoloji, cilt. 2, hayır. 1, 1987, s. 3-6.