Xemosintez

Xemosintezedici bakteriyalar gains energy by oxidizing hydrogen gas.

Xemosintez — avtotrof canlılar qeyri-üzvi maddələrdən üzvi maddələr sintez edir[1]. Avtotrof qidalanmanın 2 forması var.

Fototrof

[redaktə | mənbəni redaktə et]

Fototrof qidalanma-fotosintezedici canlılar tərəfindən həyata keçirilir. Bu zaman o canlılar Günəş enerjisindən istifadə edərək qeyri üzvi maddədən üzvi maddə istehsal edirlər. Və bu zaman üzvi maddə əmələ gəlkməklə eyni zamanda təbiətə sərbəst halda oksigen buraxılır. Canlıların normal inkişafı- tənəffüsü üçün bu prosesin əhəmiyyəti böyükdür. Fotosintez prosesi əksəriyyət yaşıl bitkilərdə, bəzi bakteriyalarda və bəzi heyvanlarda var[2].

Xemotrof

[redaktə | mənbəni redaktə et]

Xemotrof qidalanma isə xemosintezedici canlılar tərəfindən həyata keçirilir. Xemosintez edici canlılara bakteriyalar aiddir. Onların bəziləri də qeyri-üzvi maddələrdən üzvi maddələr sintez edə bilirlər. Lakin bu zaman onlar enerji mənbəyi kimi günəş enerjisindən deyil, kimyəvi reaksiyalar enerjisindən istifadə edirlər. Bu proses xemosintez adlanır."Xemo"-kimya,"sintez "-əmələ gəlmə deməkdir.[3] Beləki , bakteriyalar kimyəvi reaksiyaların enerjisini həmçinin qeyri-üzvi maddələrin oksidləşməsindən alınan enerjini sintez olunacaq üzvi maddələrin kimyəvi enerjisinə çevirməyə malik xüsusi fermet aparatına malikdir. Və nəticədə onlar bu sayədə xemosintez proseseini həyata keçirirlər. Bu canlıların olması və bu proses də çox faydalıdır. Torpağın məhsuldarlığı, təbiətdə azot dövranında bu canlılar xüsusi əhəmiyyəti var.[4] Xemosintetik canlılar:

  • Azot bakteriyaları(torpağın məhsuldarlığında, azot dövranında)
  • Kükürd bakteriyaları
  • Hidrogen bakteriyaları(torpağın məhsuldarlığında)
  • Dəmir bakteriyaları

Bu bakteriyalar qeyri-üzvi birləşmələrin enerjisinin üzvi birləşmələrin rabitə enerjisinə çevrilməsini fermentlər qrupunun köməyi ilə həyata keçirir. Bu zaman enerji ayrılır və bu enerji üzvi maddə sintez etmək üçün istifadə olunur.[5] Qeyri üzvi maddələrdən üzvi maddələr sintez edən canlılar produsentlər adlanır. Buna görə də xemosintezedici bakteriyalar produsentlərə aid edilir. Bu calıların qida zəncirində özünəməxsus, əhəmiyyətli bir rolu var.[6]

Fotosintez ilə Xemosintez prosesinin müqayisəsi

[redaktə | mənbəni redaktə et]

Fotosintez prosesi zamanı günəş enerjisindən istifadə olunduğu üçün işıqda gedir, Xemosintez isə həm işıqda həm qaranlıda gedir. Xemosintez yalnız bakteriyalar tərəfindən həyata keçirilir, fotosintezdə bitkilər , bəzi heyvanlar və bəzi bakteriyalar iştirak edir. Fotosintezdə üzvi maddə və oksigen əmələ gəlir, Xemosintezdə isə yalnız üzvi maddə əmələ gəlir.

Xemosintez prosesi

[redaktə | mənbəni redaktə et]

Üzvi maddələrin əmələgəlmə intensivliyi gündüzlər daha yüksək olur. Çünki fotosintez prosesi işıqda həyata keçirilir. Lakin gecələr də üzvi maddə sintezi dayanmır. Kimyəvi rabitə enerjisindən istifadə edərək üzvi maddə əmələ gətirən bakteriyalar var. Xemosintezedici bakteriyalar öz fəaliyyətlərini həm gündüz, həm də gecələr həyata keçirir. Xemosintez (yunan sözü olub "xema" — kimya, "sintez" — birləşmə deməkdir) prosesi rus mikrobioloqu Sergey Nikolayeviç Vinoqradski tərəfindən 1889–1890-cı illərdə kəşf edilmişdir. Kükürd, nitrifikasiya, dəmir və hidrogen bakteriyaları bəzi ekzotermik reaksiyalar zamanı ayrılan enerjidən istifadə etməklə üzvi maddə sintez edir. Bu enerji hidrogen, hidrogen-sulfid, ammonyak, dəmir 2-oksid və s. kimi maddələrin oksidləşməsi nəticəsində ayrılır. Bəzi su hövzələri hidrogen-sulfidlə zəngin olur. Belə hövzələrdə kükürd bakteriyaları hidrogen-sulfidi oksidləşdirir:[7]

2H2S+O2—>2H2O+2S+Q

Kükürd bakteriyaları tərəfindən sərbəst kükürd sulfat turşusuna qədər oksidləşə bilir. Bu reaksiya ekzotermikdir (istiliyin ayrılması ilə gedən):[8]

2S+3O2+2H2O → 2H2SO4+Q

Hər iki reaksiya nəticəsində ayrılan enerjidən (Q) karbon qazından üzvi maddə sintez etmək üçün istifadə olunur. Torpağın məhsuldarlığı bakteriyaların həyat fəaliyyətindən çox asılıdır. Belə bakteriyalara hidrogen və nitrifikasiya bakteriyalarını misal göstərmək olar. Oksigensiz parçalanmanı həyata keçirən bəzi bakteriyalar torpaqda hidrogen toplanmasına səbəb olur. Hidrogen bakteriyaları isə hidrogeni oksidləşdirir. Bu zaman ayrılan enerji isə üzvi maddə sintezinə sərf olunur:[9]

2H2+O2→ 2H2O+Q

Buna oxşar proses nitrifikasiya bakteriyaların tərəfindən də həyata keçirilir. Təbiətdə azot dövranını təmin edən canlılardan ən mühümü bu bakteriyalardır. Zülalların çürüməsi nəticəsində əmələ gələn ammonyaka su hövzələrində və torpaqda rast gəlinir. Ammonyak nitrifikasiya bakteriyaların vasitəsilə nitrit turşusuna qədər oksidləşir:[10]

2NH3+3O2→ 2HNO2+2H2O+Q

Nitrit turşusunun nitrat turşusuna qədər oksidləşməsi digər bakteriyalar tərəfindən həyata keçirilir:[11]

2HNO2+O2→ 2HNO3+Q

Bu bakteriyalar torpaqda nitratların miqdarının artmasında çox vacib rol oynamaqla bərabər, həm də xemosintez nəticəsində üzvi maddə sintez edir. Xemosintezedici bakteriyalar qeyri-üzvi birləşmələrin enerjisinin üzvi birləşmələrin rabitə enerjisinə çevrilməsini fermentlər qrupunun köməyi ilə həyata keçirir. Bu canlıların qida əlaqələrində özünəməxsus yeri var. Qeyri-üzvi maddələrdən üzvi maddə sintez edən canlılar produsent adlanır. Xemosintezedici bakteriyalar produsentlərə aid edilir.[12]

İstinadlar

[redaktə | mənbəni redaktə et]
  1. ↑ "Xemosintez" (az.). e-derslik.edu.az. Archived from the original on 2022-01-22.
  2. ↑ Julian Chela-Flores (2000): "Terrestrial microbes as candidates for survival on Mars and Europa", in: Seckbach, Joseph (ed.) Journey to Diverse Microbial Worlds: Adaptation to Exotic Environments, Springer, pp. 387–398. ISBN 0-7923-6020-6
  3. ↑ Schmidt-Rohr, Klaus. "Oxygen Is the High-Energy Molecule Powering Complex Multicellular Life: Fundamental Corrections to Traditional Bioenergetics". ACS Omega. 5 (5). 2020: 2221–2233. doi:10.1021/acsomega.9b03352. ISSN 2470-1343.
  4. ↑ Biotechnology for Environmental Management and Resource Recovery. Springer. 2013. səh. 179. ISBN 978-81-322-0876-1. 2021-12-21 tarixində arxivləşdirilib. İstifadə tarixi: 2021-02-19.
  5. ↑ "Chemolithotrophy | Boundless Microbiology". courses.lumenlearning.com. 2022-03-24 tarixində arxivləşdirilib. İstifadə tarixi: 2020-04-11.
  6. ↑ The Purple Phototrophic Bacteria. Hunter, C. Neil. Dordrecht: Springer. 2009. ISBN 978-1-4020-8814-8. OCLC 304494953.
  7. ↑ Kellerman, M. Y.; və b. "Autotrophy as a predominant mode of carbon fixation in anaerobic methane-oxidizing microbial communities". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 109 (47). 2012: 19321–19326. doi:10.1073/pnas.1208795109. PMC 3511159. PMID 23129626.
  8. ↑ Kelly, D. P.; Wood, A. P. The Chemolithotrophic Prokaryotes // The Prokaryotes. New York: Springer. 2006. 441–456. doi:10.1007/0-387-30742-7_15. ISBN 978-0-387-25492-0. 2022-04-18 tarixində arxivləşdirilib. İstifadə tarixi: 2021-02-19.
  9. ↑ Schlegel, H. G. Mechanisms of Chemo-Autotrophy (PDF) // Kinne, O. (redaktor). Marine Ecology. Vol. 2, Part I. 1975. 9–60. ISBN 0-471-48004-5. 2022-08-14 tarixində arxivləşdirilib (PDF). İstifadə tarixi: 2021-02-19.
  10. ↑ Cavenaugh, Colleen M.; və b. "Prokaryotic Cells in the Hydrothermal Vent Tube Worms Rifttia Jones: Possible Chemoautotrophic Symbionts". Science. 213 (4505). 1981: 340–342. doi:10.1126/science.213.4505.340. PMID 17819907.
  11. ↑ "100 Greatest Discoveries (2004–2005)". IMDb. 2021-12-22 tarixində arxivləşdirilib. İstifadə tarixi: 2021-02-19.
  12. ↑ "Life deep within oceanic crust sustained by energy from interior of Earth". ScienceDaily. 14 March 2013. 5 September 2017 tarixində arxivləşdirilib. İstifadə tarixi: March 16, 2013.